なぜ重力による位置エネルギーが仕事に等しいのですか？

考 223 熱と仕事 0℃の粒状の鉛1.0×108g をびっしりつめた袋 がある。この袋を床から高さ1.0mの位置からくり返し 50 回落下さ せた後,温度を測定したら3.0℃になっていた。重力加速度の大きさ を 9.8m/s2, 鉛の比熱を0.13J/(K) とし, 鉛入り袋は床ではねかえ らないものとする。 (1) 落下の際、鉛入り袋に対して重力がした全仕事 W〔J〕 を求めよ。 (2) 鉛粒の温度上昇に使われた熱量 Q [J] を求めよ。 ただし, 袋と空 気の熱容量は無視できるものとする。 (3) (1) の W , (2)のQとの差は主にどんな形で使われたか, 簡単に説明せよ。 12 例題 42

答えは(１)と(3)です。 その理由を(2)も含めて説明して頂きたいです。

10 問題2 初めに静かにはなした位置と同じ高さまで物体が上がるものを、次の(1)~(3) の中からす べて選べ。 ただし, 摩擦はないものとする。 (1) 途中に釘があり, 長さの ふ 変わる振り子の物体 7on (2) 水平面からの傾き 45°の 発射台に向かう物体 45° えんちょく (3) 鉛直な発射台に向かう 物体 静

物理基礎です。 力の分野なのですが、()に丸がついている問題の解き方が分かりません。 解説をして頂きたいです。

問1 (1) ばねに 50Nの力を加えたところ、 ばねは、もとの長さより20cm伸びた。 このばねのばね定数は、い くらか｡ 250 021500 200 2.5×102N/m (2) ばねに 2.0kgのおもりを吊るしたところ、 ばねは、 10cm 伸びた。 このばねのばね定数はいくらか。 2.0kg = 2000g 0.1xx:20 0.1120 物理基礎 2学期中間考査 練習問題② <180円 5 0.2×x=50 X:200 2.0x10 N/m (3) 自然の長さが40cm のばね定数 80N/m のばねに 4.0kg のおもりを吊るすと、 ばねの長さはいくらに なるか。 89cm 2,020 x=250 0.51200 4.0kg = 4000g 問2 天井に吊るされた、 ばね定数 20N/m のばねがある。 (1) このばねに 2.0kgのおもりを吊るすと、ばねはどれだけ伸びるか。 98cm 2.0kg:2000g 2.0xx=20 x=10 80xx=40 x=0.5 (2) 図のように 2.0kgのおもりを吊るしたばねを下から手で支えたところ、 ばねは、 自然の長さより、50cm のびた長さになった。 このとき、 おもりを手で支えた力はどれだけか。 2000g. xx0.5=20 2.40

(3)がなぜこのような式になるのか教えてください

課題 4 質量 0.50[kg]の小球に軽い糸を取りつけて、 図のように 鉛直上向きに 7.0[N] の一定の力を加えて引き上げました。 重力加速度の大きさを9.8[m/s2] として、問に答えなさい。 教科書 例題8改 介 (1) 物体の重力の大きさを求めなさい。 0.5×9.8=4.9~ (2) 物体が上昇する加速度を求めなさい｡ 0.5xa=2.1 4 張力 7.ON 4.90 上向き 4,000/5 a=4.02=4.0m/52 (3)おもりが等速度で鉛直上向きに運動するとき、糸の張力の大きさを求めなさい｡ 0.5x0=++(-4.9) T=49N

この問題の（２）なんですけどどうして－９.8 がつくのかが分かりません。誰か教えてくださるとありがたいです

弾性エネルギー合 運動の法則 思考 145 滑車と力学的エネルギー図のように, なめらかに回 転する軽い定滑車にかけた糸の両端に, 質量 2.7kgの物体A と質量 2.2kgの物体Bを結ぶ。 A, B を同じ高さで支え, 静 かに支えを取ると, Aは下向きに, B は上向きに運動を始め る。はじめの位置を重力による位置エネルギーの基準とし, 2.0m 移動したときについて,次の各問に答えよ。ただし, 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1) A,Bの重力による位置エネルギーの和はいくらか。 (2) A, B の速さはいくらか。 [知識] 146. ばねの縮み図1のように, なめらか な水平面上にばね定数をのばねが置かれ,一 端が固定されている。 質量mの物体が速さ 2の他端に衝突した。 (1) ように, ばねがxだけ縮んでいる ばねの弾性エネルギーはいくらか。 体の速さはいくらか。 図2 2.0m いくらか。 妹の長さ- m 12.0m x 発展例題 9 ばねと力学的エ ばね定数kの軽いばねに質量 図(a)のように鉛直に立てる。 の物体を手でもって皿の上に 振動を始めた。 重力加速度の 問に答えよ。 (1) 物体が最下点にきた ら距離 x 下がっていた (2) 物体の速さが最大 1000000000円 例題! 物体は重力と 指針 され,その力学的エネルキ (1) 最下点での物体の速 (2) 物体の速さが最大 ギーも最大となる。 解説 (1) は 準にとる。 図(b) の 学的エネルギー保 0=-mgxo-

なんで点Aの運動エネルギーが０なんですか？誰か教えてくださるとありがたいです

の最高点に達したとき, 水平面からの高さはいくらになるか。 (3) 円形のレールを外し, 水平面と斜面だけのコースとする。 同じ速さで点Aから出 発したとき, 台車が達する最高点Cの高さは変化するか, 変化しないか。 例題18 [知識 物理 144. 斜方投射と力学的エネルギー 図のような, なめらかな曲面がある。 水平な地面からの高さん の点Aから, 初速度 0 ですべり出した質量mの小球 が,高さんの点Bから上向きに 45°の角度で飛び 出した。重力加速度の大きさをg とする。 (1) 小球が点Bから飛び出す速さを求めよ。 水平な地面 (2) 最高点を飛んでいるときの,小球の運動エネルギーを求めよ。 (3) 点Bから飛び出したのち, 小球が達する最高点の地面からの高さを求めよ。 例題18 ヒント (2) 最高点でも速度の水平成分があり, 運動エネルギーは0にならない。 h₁ A B 45° h₂ 5. 力学的エネルギー 67 4 正の とな 解 (2)

電磁誘導について 1)のPQを流れる電流がどうしてI=E-V/Rで表されるのか分かりません レンツの法則でPQにはP→Qの向きに電流が流れるから、I=E+V/Rとはならないのですか？

<発展例題 78 運動する導体棒に生じる誘導起電力・ 図のように,鉛直下向きで磁束密度Bの一様な磁場 中に,起電力Eの電池をはさんだ間隔lのコの字型の 導線のレールを傾きの角で固定する。 これに電気抵 抗Rをもつ長さ 質量mの導体棒PQをのせ、手で 押さえておく。 手を静かに放すと, PQはレールに直交 IN したまま斜面を上昇した。 PQ とレールとの間の摩擦およびPQ以外の部分の電気 抵抗はなく,重力加速度の大きさをgとする。 大の比 LUPO OF (1) PQの速さがになった。このときの誘導起電力の大きさ V,PQを流れる電 流の大きさⅠ, この電流が磁場から受ける力の大きさF を求めよ。 (2) 手を放してもPQ が動かない場合の傾きの角を0とする。 tano はいくらか。 17 解答 考え方 (1) 誘導電流が閉回路を貫く下向きの磁束をつくるように、 誘導起電力が生じる。 (2) 手を放してもPQが動かないv=0 で, PQ が受ける斜面方向の力はつりあう。 (0) い (1) V= I1= |_1.44 |_ B•lu4tcos0 _Pioned =vBicoso icos 4t v=|-1.40|= GRE-VE-vlcose F=IBl=- = R 直で上R BI P 10 > [補足] A]\T (E-vBlcos0) Bl 10 B F R 25 191 21 が受ける斜面方向の力について,v=0 の場合のF (=) 50 Bに垂直 04t vat cose

この問１０の２ばんってどう解くんですか？

19 水平面上で、ばね定数kのばねの れている。 ばねの他端に質量mの物体を押し付け. 自然の長さからしの長さだけばねを縮め、静かに はなすと、物体は、ばねが自然の長さになったとき にばねからはなれ、点Aを通り過ぎてある位置で静 止した。 図の点Aから左側はなめらかな面であるが、 右側は摩擦係数がμの粗い面で ある。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。 A (1) ばねが自然の長さからxの長さだけ縮んでいる時の, ばねの弾性エネルギーはいくらか。 (2) 物体がばねからはなれ、点Aから左側を運動しているときの速さを求めよ。 (3) 物体が点Aから静止するまでにすべった距離はいくらか。 滑らかな傾斜30" の斜面と滑らかで段差のある水平面がつづいている。 ここで、質量 10 m[kg] の小物体を水平面から高さ [m] のP点から静かに離した。 重力加速度の大き さをg [m/s^²] として次の各問に答えよ。 (1) 小物体が斜面を滑りきるまでに『重力が小物体にした仕事』および『斜面が小物体に 与える垂直抗力がした仕事」 をそれぞれ求めよ。 (2) 小物体が水平面を進むときの速さを求めよ。 の粗い水平面を持つ。 水平面を滑ってきた小物体は台の上面に滑り込むと、 やがて台に 対して静止した。 小物体と台との間の動摩擦係数をμ とする。 図のように段に接するように質量 M [kg] の台が置かれている。 この台は段差と同じ高さ h[m] (3) 小物体がまだ台の上を滑っているときについて, 小物体が受ける力と台が受ける力を それぞれ矢印で図示せよ。 - (4) 小物体が台に対して静止するまでの時間とその時の速さを求めよ。 なお、 解答欄には 考え方の過程や途中式なども記述すること。 (5) 小物体が台に対して静止するまでに摩擦力によって失われた力学的エネルギーの 大きさを求めよ。 m[kg] 小物体 30% M [kg] 台

(4)の解き方が分かりません どなたか教えてください🙇‍♀️

[思考・判断・表現] 6 高さ40mのがけの上から、 海に向かって小石を水平に速さ 21m/sで投げ出した。 重力加速度の 大きさを 9.8m/s2とする。 21m/s Von R (1) 投げ出してから小石が海面に落下するまでの時間+[s]// を求めよ。 ただし、 解答は小数第二位を四捨五入して小数 第一位までの値で答えなさい。 (2) 海面に落下するまでに, 小石が水平方向に飛んだ距離 x [m] を求めよ。 (3) 海面に落下するときの, 小石の鉛直方向の速さvy [m/s] を求めよ。 70 (4) 海面に落下するときの, 小石の速さ v [m/s] を求めよ。 40m X 60

この問題でmg<=静止摩擦係数×fとなるのは何故ですか？

☆お気に入り登録 X 不正解 解説を見る 54mg 必解 54 最大摩擦力 右図のように,質量mの物体を手であらい壁に 押しつけた。物体と壁との間の静止摩擦係数をμ とすると,物体が 落ちないようにするためには, 手で水平方向に加える力の大きさをい くら以上にしなければならないか。 その最小値を答えよ。 ただし、重 力加速度の大きさをgとし, 手と物体との間の摩擦力は無視できる ものとする。 54 最大摩擦力の大きさが, 重力の大きさ以上であればよい。 Step2-54 54 力がはたらいていても 物体が動いていないとき, flo 解説 手が押す力の大きさをF. 垂直抗力の大きさを N. 静止摩擦摩擦力の大きさは最大摩擦 力の大きさをfとすると, 力のつり合いより、 力の大きさ以下である。 最大摩擦力の大きさ 水平方向について F-N=0 Fo=MON 鉛直方向について f-mg=0 静止摩擦力についての条件は、 f≦μN これらの式より。 mg≦μF ゆえに Fmg do したがって, 加える力の最小値は, mg Mo N + 正解 mgt F