Question

あっちゃん㌨

この問題の3番を教えてください！！

2.5m/S    ぁ的エネル
(》) 寺 coMMでのの
| ” よー保春則より          蘭昌還> 0.30"
| RNN   Lee 2
     よー
     e          りールル

  

        

 
 

 

 

 

 

 

に 重 ーー [N/m] のばねの上端を固定 : 下端に         に)
     kg] のおもりを取りつけると ばねは伸びておもりは 自ら
     暗い 釣の 多ら
'      ここになる所までおもりを持ち上げ, 静かにはなした<   弓長 ら
    寺力加度の大きさを 9[m/s) とし, ばねは鉛直方回  に 間
       にのみ運動するとする。                           1 ら
(1) 点A でのばねの伸び 6[m] を求めよ。            | こ
(2) おもりが点Aを通過するときの速さヵ[m/s] を       1

 
 
     

の, をで表せ。
(3) おも りが最下点に達するときのばねの伸び ヶ[m] を 。 で表せ。

94  ' 第1編 運動とエネルギー

「症

力学的エネルギー保存則 力学的エネルギー

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ひびき

最下点に重力による位置エネルギーの基準面を取るとバネが自然の長さにある時のおもりの力学的エネルギーの合計はＵ₁は、

　Ｕ₁＝１/２ｍ×０²＋１/２ｋ×０²＋ｍｇｘ

最下点にある時の重りの力学的エネルギーＵ₂は、

　Ｕ₂＝１/２ｍ×０²＋１/２ｋ×ｘ²＋ｍｇ×０

重りが最下点まで移動する際、物体には保存力のみが働くので、力学的エネルギー保存の法則より

　Ｕ₁＝Ｕ₂

よって

　ｍｇｘ＝１/２ｋｘ²

　１/２ｋｘ²－ｍｇｘ＝０

　１/２ｋｘ(ｘ－２ｍｇ/ｋ)＝０

　ｘ＞０なので、

　ｘ－２ｍｇ/ｋ＝０

　ｘ＝２ｍｇ/ｋ

(１)より　ａ＝ｍｇ/ｋなので、

　ｘ＝２ａ[ｍ]…(答)

ひびき

もしもう単振動を習っているのなら、単振動として考えることもできると思います。

あっちゃん㌨

すごく簡単に理解できました！！
大変わかりやすい説明ありがとうございました。