解説の赤丸ついてるところについてです。 なんで高さが2分の√3になるんでしょうか💦

64. 力学的エネルギーの保存知長さの糸に質量mのおもりをつけた振り子がある。 糸が鉛直方向と30° をなす位置からおもりを静かにはなした。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) はじめの位置において, おもりがもつ重力による位置エネルギーUを求めよ。 ただし,お もりの最下点を位置エネルギーの基準とする。 (2) おもりが最下点を通過するときの速さを求めよ。 1/30°

緑マーカーのとこです。なんで0を足してるんでしょか💦

65. 力学的エネルギーの保存 ばね定数1.0×102N/m のばねの一端を固定 してなめらかな水平面上に置き、他端に質量 0.25kgの物体を押しつけ,ばねを 0.20m だけ縮めて手をはなした。 ばねが自然の長さになったときの物体の速さ v [m/s] を求めよ。 自然の長さ→ I mm I 0.20m 例題

大問67です。 解説見ても分からなかったので、（特に緑マーカー） 分かりやすく解説お願いします💦

67.保存力以外の力の仕事 図のように,床と斜面がつながれてい る。床のAB間はあらいが,他はなめらかである。 床の一部分にばね定数 のばねをつけ,一端に質量mの物体を押しあてて, ばねを縮めた。 AB間の物体と床との間の動摩擦係数をμ',距離を S,重力加速度の大き さをgとする。 (1) ばねを解放したとき, 物体が点Aに達する直前の速さ UA を求めよ。 (2) 物体は点Bを通過後, 斜面を上り,最高点Cに達した。 Cの床からの高さんを求めよ。 A B 例題26 h

(1)についてです。弾力性による位置エネルギーを使って解いてますが、なんでk部分（緑のマーカー部分）が100とわかるのでしょうか。

例題26 保存力以外の力の仕事 ・66,67 解説動画 点Aを境に左側がなめらかで右側があらい水平面がある。 点A より左側のなめらかな水平面上で, ばね定数 100N/m のばねの一 端を固定し,他端に質量 1.0kgの物体を置く。 ばねを0.70m だけ 縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さになった位置でば ねから離れた。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 -0.70m→ 1[m]. B あらい水平面 自然の長さ (1) 物体がばねから離れるときの速さは何m/sか。 物体はばねから離れた後右に進み,点Aを通過して点Bで停止した。 (2)物体とあらい面との間の動摩擦係数が0.50 のとき, AB間の距離は何mか。 指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=-Fx) 解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エネル ギーはU=1/23 ×100 × 0.702 J ばねから離れた後に物体のもつ運動エネルギーは K= 1/2×1.0×[J] ている 力学的エネルギー保存則より 0+1/2×100×0.702=1/12×1.0×2+0 ゆえに v=√100×0.702=7.0m/s (2) 動摩擦力が物体にした仕事は W=-0.50×1.0×9.8×l = -4.97 [J] 物体の力学的エネルギーの変化 = W より -×1.0×0²+x1.0×7.02=4.9l 7.02 ゆえに1= -=5.0m 2×4.9

(2)(3)についてです。なんで力学的エネルギーの法則を使うと分かるんでしょうか。

54 54 第1編 運動とエネルギー 例題 25 力学的エネルギーの保存 ➡64,65 解説動画 ともになめらかな, 斜面 AB と水平面 BC がつながっており,点Cにばね 定数 50N/m の長いばねがつけてある。 2.5m 水平面 BC から 2.5mの高さの点Aに質量 2.0kgの物体を置き, 静かにす べり落とした。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とし, 水平面 BC を 高さの基準にとる。 B (1) 点Aでの物体の力学的エネルギーは何Jか。 (2) 水平面 BC に達したときの物体の速さは何m/sか。 (3) 物体がばねに当たり, ばねを押し縮めていくとき, ばねの最大の縮みxは何mか。 指針 (2),(3) 重力や弾性力 (ともに保存力)による運動では、力学的エネルギー (運動エネルギーKと位置エネルギー の和)は一定に保たれる。 すなわち K+U=一定 解答 (1) KA+UA=0+2.0×9.8×2.5=49J 2) 力学的エネルギー保存則により KB+UB=KA+UA よって 1/2×2.0×2+0=49 v²=49 ゆえにv=7.0m/s (3)(2)と同様に, K+U=KA+UA ばねが最も縮んだとき, 物体の速さは 0 であるから K = 0 なんでこの式 つかうか POINT ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー = 1/2m2 U=mgh ゆえに x=1.4m よって 0+1/2×50×x=49 2 49 7.02 *'-10-30.00 x2= == 25 5.02 ③弾性力による位置エネルギー =1/2/kx2

問題(１)に水平面に達した時と書いてあるのですが、運動エネルギーを求める際に0.4(質量)×9.8(重力加速度)×1(高さ)の式が成り立ちます。 ここが疑問なのですが、問題に水平面上にあると書いてあるのですがなぜ高さが0ではなく1なのでしょうか？ 教えて下さると嬉しいです。

□123.曲面上での運動とばね 図のよう になめらかな曲面と水平面がつながっている。 水平面から高さ1.0m の曲面上に, 質量 0.40kg -1.0m この物体を置き, 静かに手をはなす。 物体は水平 面上に達し,一端が固定されたばね定数 49N/m のばねを押し縮めた。重力 加速度の大きさを9.8m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 水平面に達したときの物体の運動エネルギーは何Jか。 mv³ 9.8 o.g 6 0161

2番の問題文の意味がわかりません 1番と同じ解き方をしました

22 基 水平面上に置かれたばね 定数 k (N/m) の軽いばねに 質量m[kg] の小球Pを押し当 自然長 上の運 mmmmmmp 130° TIMIN y0 なので,h=r/2+y と放物運動の解法に従ってもよい。 (4) 力学的エネルギー保存則をCE間で適用してもよいが、 AE間が早い。 a て, ばねを自然長からα 〔m〕 B[2] だけませ。 静かにPを放した。 水平面は図の点Aより左側は滑ー保 であるが, 右側はあらく, Pとの間の動摩擦係数はμである。 重 速度を(m/s)とする。 (1) ばねから離れたPがAに達するときの速さを求めよ。 (2) ばねの縮みが2/24[m] であったときのPの速さを求めよ。 (21 のにで 0+ka² = mu²+0 a (2)+1/2 kal-1/mul/1/14 (1) = mu² + ネル mgr= √2 gr どこを結ぶかが腕の見せ所 22 ばねの場合、力学的エネルギー保存則は12mo'+12kx' = 一定となる。 (1) Pは自然長の位置でばねから離れる 。 k v=a [m/s] m ③ u= a 3 k 2Vm 自然長からの 伸び縮み [m/s]

2番のアについて F1＝F０のときｆが最大摩擦力になるのは何故ですか？ 自分で消しゴムと本でやってみたんですけど、一体になっているからと言って静止摩擦が最大とは限らないんじゃないかと思いました。 引く大きさが最大の時よりも小さくても、一体になってますし、どういうことなのでし... 続きを読む

16 20* 基 滑らかな水平面上に質量 M, 長さLの板を置く。 板の上 面はあらい水平面で, 右端に質量 mの小物体Pが置かれている。 重力加速度をg とする。 板 M -L Pam 力 意 数 (1) 板に一定の大きさの力F を水平右向きに加え続けたところ, Pと 板は一体となって運動した。 42 20 力学 17 (1) (ア) P と板の一体化の見方により, 運動方程式は (m+M)a=F ... ① F a=. m+M (イ) Pだけに注目する。Pは板から静止摩擦力を受 けるが、Pの加速度が右向きだから, fも右向きと 決まる (ma=Fよりこの向きはの向き)。 あ るいは,Pは板によって右に「引きずられて」 動い ているという考え方でもよい。 P の運動方程式は ma=f...②.f=ma= すべりがなけれ 静止摩擦力 av YA Fi (ア) 板の加速度αを求めよ。 (イ)Pが板から受けている摩擦力の大きさfを求めよ。 (2) 板とPを静止させ, 板にFよりも大きい一定の力 F2 を水平右向き に加え続けたところ, 板は運動し, Pは板の上をすべり続けた。Pと 板の間の静止摩擦係数をμ, 動摩擦係数をμ' とする。 (ア) Pが板上ですべるためには F2 はある値F。 より大きくなければな らない。 F を求めよ。 (イ) F2 の力を加えているときの板の加速度 A を求めよ。 (ウ) Pが板の左端に達するまでの時間を求めよ。 m m+MF 別解 板に注目する。 板はPから反作用 (赤矢印) を左向きに受ける。 そこで, 板の運動方程式は MaF-f ... ③ ③ 接触があれば 作用反作用に注意 この式に(ア)で求めたα を代入すればfが求められる。 初めから②と③の 連立 (未知数はα と f)で解いてもよい。 ②+③ = ① の関係がある。 つまり、各 部分について正しければ、全体についての式が自然に得られる。 (2)ア) F=F。 のとき, fは最大摩擦力μmg になるから,上の結果より Fo=μ (m+M)g m Fo=μmg m+M (イ)Pは板に対して左へ滑るから、動摩擦力 (神奈川大 + 玉川大 + 鹿児島大) a= 30 4] エネルギー保存則 MA=F2-μ'mg f' =μ'mg を右向きに受ける。 板はその反作用 (赤矢印)を左向きに受けるので、板の運動方程式 は F-'mg A= M 力学的エネルギー保存則 (ウ)Pの加速度を α とすると 運動エネルギー 1/12m+ 位置エネルギー = 一定 ※ 実用上は摩擦がないとき用いられる。 ma' =μ'mg F2 ⇒A やはり板はP を右へ引きずる a='g 板に対するPの相対加速度は 位置エネルギーとしては,重力の位置エネルギー mgh a=α-A=F2-μ' (m+M)g M Pは板に対して初速0で左へ動くから,ここで左向きを正に切り換えると 2L 2 ML =v=VF-μ(m+M)g やばねの弾性エネルギー 1/12hx などがある。 エネルギー保存則 摩擦がある場合は, 摩擦熱という熱エネルギーを考えれば よい。 摩擦熱 = 動摩擦力 × 滑った距離 I=1/2lalt 右向きを正として続けるなら, Pの座標xがx=-Lとなることに注意し, 12/2立する。 なお、一般にμであり、F>Fo=μ(m+M)g>μ'(m+M)g よりα <0と なっている。 40x

高一物理の力学的エネルギーの問題です。 表にあるUの6.0m/sのところがなぜ0になるのかがわかりません。 教えていただけたら幸いです。

【2】 弾性力と力学的エネルギー なめらかな水 平面上で, ばね定数 80N/m のばねの一端を壁 に固定する。 質量 0.20kg の小球を, ばねの他 端に向けて速さ6.0m/sで運動させると, 小球 はばねと一体となり, ばねを押し縮めた。 0000000000000000 6.0m/s (1) 小球の速さが 6.0m/s 3.0m/s 0m/sのとき の, 小球の運動エネルギーK, 弾性力による 位置エネルギーU, 力学的エネルギーE をそ れぞれ求め, 表に記入せよ。 速さ K U E 6.0m/s 3.6J 0.J 3.6J 3.0m/s 0.90J 2.7J 3.6J 0m/s OJ 3.6J 3.6J 1 6.0m/s : K=2mv2 1 に逃 U==kx2 1 = - x 0.20 x 6.02 = 1 *x80x02=0J E=K+U=3.6J = 3.6J 3.0m/s 力学的エネルギー保存の法則から, E=3.6J 1 1 K==mv²== x 0.20 × 3.02 = 0.90J U=E-K=2.7J 0m/s 力学的エネルギー保存の法則から, E=3.6J 1 K= 1 mv² = x 0.20 × 0 = 0J 2 U=E-K=3.6J

解説は載っていますが、(1)でなぜ　1/2×9.8×0.020^2=0.010×⒐8×h という式になるのかよくわかりません。 1/2×k×x^2 と m×g×h が等しいということですか？　この式で左辺と右辺がなぜイコールなのか教えてください。🙏

基本例題19 弾性力による運動 なめらかな水平面 AB と曲面 BC が続いてい る。Aにばね定数 9.8N/m のばねをつけ, その他 端に質量 0.010kgの小球を置き, 0.020m 縮めて はなす。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 www B 基本問題 138. 146 C 0.40m (1) 小球は, ばねが自然の長さのときにばねからはなれる。 その後, 小球は,水平面 ABから何mの高さまで上がるか。 (2) 水平面 AB からCまでの高さは0.40m である。 ばねを0.10m縮めてはなすと, 小 球はCから飛び出した。 このときの小球の速さはいくらか。 指針 垂直抗力は常に移動の向きと垂直で あり仕事をしない。 小球は弾性力と重力のみから 仕事をされ, その力学的エネルギーは保存される。 (1)では, ばねを縮めたときの点と曲面上の最高点, (2)では, ばねを縮めたときの点と点Cとで,それ ぞれ力学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 ■解説 (1) 重力による位置エネルギーの 高さの基準を水平面 AB とすると, ばねを縮め たときの点で,小球の力学的エネルギーは, 弾 性力による位置エネルギーのみである。 曲面 BC上の最高点で、速さは0であり,力学的エネ ルギーは重力による位置エネルギーのみである。 最高点の高さをん 〔m〕 とすると, x9.8×0.0202=0.010×9.8×h h=2.0×10m (2) 飛び出す速さを [m/s] とすると,点Cにお いて,小球の力学的エネルギーは,運動エネル ギーと重力による位置エネルギーの和であり、 2 ×9.8×0.10 x0.010×2 +0.010×9.8×0.40 v2=1.96=1.42 v=1.4m/s