物理
高校生

この問題が自分の考えで合っているかわかりません。私は力学的エネルギーの法則は全て運動エネルギーと位置エネルギーで2個の式で解くと思っていたのですがかかっている力全てを考慮して位置エネルギー(重力による)位置エネルギー(弾性力による)運動エネルギーというように3つも使って解くこともある。この考えは合っていますか?

7736. 銘直方向に振動する物体 天井に一 端を周定したばね定数んのばねに, 質量 yy のおも クりをつけ, ばねが自然の長さとなる位置で静止さ せる。この位置で手をはなすと, 鉛直方向に振動 を始めた。 重力加速度の大きさを9 とする。
議了もりの半さを求めよ<

回答

力学的エネルギー保存則は、
どの時間帯においても、運動エネルギーと位置エネルギーの和が等しい、
というものです。当たり前ですが、外力が働けば、運動前後の力学的エネルギーの差が外力の仕事と一致します。

本題ですが、質問本文の理解が間違っているかもしれませんが、おそらくあなたの考えている事は正しいです。

説明もなしに回答だけ突き付けられても、完全に納得はし難いと思いますので、引っかかっているであろう位置エネルギーについて話します。

位置エネルギーは、ポテンシャルエネルギーとも呼びます。こちらの方が分かりやすいかもしれません。その語感が示す通り、位置エネルギーとはポテンシャル、つまり可能性です。分かりやすく言えば、将来何かに運動をさせる可能性のある力によって、生み出される可能性のあるエネルギーを指します。

これを意識してみましょう。これと運動エネルギーの和が常に一定である、という式を立てれば良いと考えると納得する考えを得られると思います。

本当はもう少しはっきりと説明したいのですが、ここらの話は個人のイメージもしくは根本的理解が必要となります。今回は、説明のしやすいイメージからアプローチしましたが、根本的理解をしたいのであれば微積物理を使って下さい。「力の座標積分が運動エネルギー」という定義から力学的エネルギー保存則を導けると思います。

夛田仲謙三郎

細かく説明してくださりありがとうございます😊 もう一度問題を確認してみます。

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