(物理)力学的エネルギーの保存 解説の黄色のラインの式の意味がいまいち分かりません。失ったエネルギーと現れたエネルギーの区別が難しいです。教えてください。

58 に替えたり点日)、札入れを空っぽに 10円玉20個に 糸で結ばれたP, Q を定滑車にかけ, 静かに放す。 Q がん だけ下がったときの速さを求めよ。 <M とする。 59 前問で,Pに下向きに の初速度を与える (Q は上向きに v。で動き出す)と, P ははじめの位置よりどれだけ下がるか。 便利です P Q m M

物理基礎の問題です。 張力を使わずに解くことが一般的ですが、一応張力までしっかり計算したくて解きましたが答えが違います。 今回位置エネルギーの基準点は、PQが最初にいた地点に設定しています。なぜ間違っているか教えていただけないでしょうか。

57 糸で結ばれたP, Q を定滑車にかけ、静かに放す。 Q がん だけ下がったときの速さを求めよ。 m <M とする。 444018 58 前問で,Pに下向きにvの初速度を与える (Q は上向きに v で動き出す) と, P ははじめの位置よりどれだけ下がるか。 PQ m M

問2において解答では位置エネルギーの値が正の値となっているのですが無限遠を基準にした時マイナスではないのですか？教えて頂けると嬉しいです。

0.9, 間にはたらく力の大きさFをk.m.d. Qのうち必要な記号を用いて表しなさい。 問2 静電気力による位置エネルギーの基準を無限遠とする。 時刻 t = 0 に小球 を打ち出した直後における, 点電荷Pの運動エネルギーと静電気力による 位置エネルギーの和E をk, mdvgQ のうち必要な記号を用いて 表しなさい。

星マークの部分の解説がなく分かりません。 答えは近くに書いてあります。お願いします

バ ム (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。 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0.20mの曲面上に、 質量 0.50kg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 とする。 曲面上での運動とばねについて、以下の各問いに答えよ。 【思考・判断・ 表現 】 0.20m xF=kx² 2ばねの縮みの最大値は何mか。 Imv- 0.5 A.0.20m 0:20x ×0.5 9.8 4.9 (3) ばねの縮みがx 〔m〕 のとき、 物体の弾性力による位置エネルギー [J] との関係を表す グラフを、以下の選択肢から最も適当なものを選べ。 04970 0 09 ア U(J) 0 x (m) イ U(J)↑ 0 x(m) [J]↑ 098. 98710 0 0.98 x (m〕 10 力学的エネルギーの変化について、以下の各問いに答えよ。 【知識】 図のように、質量mの物体を、 水平面から高さんのなめらかな斜面上から、静かにすべらす。 物体は、長さLの粗い水平面を通り過ぎ、同じ傾斜をもつなめらかな斜面上を、高さまで上がった。 重力加速度の大きさをgとする。 2 (1) 動摩擦力が物体にする仕事を求めよ。 mgh (2) 時間が経過すると、 物体は粗い水平面を往復し、いずれ静止する。 物体が静止する位置の、 粗い水平面上の左端からの距離を求めよ。 (3)右側の斜面だけ、 傾斜を大きくしたとき、 物体が静止する位置は、(2)と比べてどうなるか。 以下の選択肢から最も適当なものを選べ。 ア. やや左側 イ, 同じ位置 右側 物 77410 m <問題は以上です。>

（3）教えて下さい💦

倍 cm 63 図1のように、小球をいろいろな高さから転がし、水平面においた木片に衝突させ,木片の動 いた距離を測定しました。図2は、質量 40g 60g 80g 120gの小球を用いて実験したときの,小 球を転がす高さと木片の動いた距離の関係をグラフに表したものである。あとの問いに答えなさい。 (関大第一高) 63 (1) (2) 問題の図に記入しなさい。 図 1 図2 16 120 g (3) 高さ 木片 水平面 木片の動いた距離 片 12 8 (4) 280g 60 g (5) 240g 0 4 8 12 16 小球を転がす高さ [cm] × (1) 質量 40g の小球を転がす高さを4cm から 16cm に変えて実験を行ったとき,木片の動いた距 離は何倍になりましたか。 (2)小球を転がす高さを12cmにしたとき,小球の質量と木片の 動いた距離の関係を表すグラフを書きなさい。 ただし, 持っていないと思うので、使用せずに書きなさい。 16 定規を 木 片12 (3) 質量 140gの小球を8cmの高さから転がすと, 木片は何cm 動くと考えられますか。 ECE (4) 小球の位置エネルギーと, 小球の質量, 小球を転がす高さと の関係の説明として, 最も適当なものを, つぎのア~エから1 つ選び、記号で答えなさい。 動 い 8 4 [cm] 0 0 40 80 120 160 小球の質量〔g〕 ア 小球の位置エネルギーは,小球の質量と小球を転がす高さに比例する。 小球の位置エネルギーは, 小球の質量と小球を転がす高さに反比例する。 ゥ小球の位置エネルギーは, 小球の質量に比例し, 小球を転がす高さに反比例する。 エ小球の位置エネルギーは,小球の質量に反比例し, 小球を転がす高さに比例する。 5) 図3の点に小球を静かに置くと, 小球は点fまで移動した。 図4は、この運動における小球 の位置エネルギーを表したグラフである。 この小球の力学エネルギーを表したグラフとして最も 適当なものを,あとのア~エから1つ選び, 記号で答えなさい。 図3 b d e 図 4 10 エネルギー 5 0 a b D C d e f

至急です。(2)です。 なんでEAもEBも力学的エネルギーのKの部分は0なんですか

66. 保存力以外の力の仕事 図のように、なめらかな斜面とあら い水平面がつながっている。 水平面から高さ 0.25mの斜面上の点Aに 質量 2.0kg の小物体を置き,静かにすべらせたところ, 物体は水平面上 に達してから 0.70mの距離をすべって点Bで停止した。 重力加速度の 大きさを9.8m/s2 とする。 A 0.70m 0.25m B (1) 物体がAからBまで移動する間の, 物体の力学的エネルギーの変化を求めよ。 Pa\m) (2) 物体と水平面との間の動摩擦力の大きさ f [N] を求めよ。 121 W = -Fz

この運動量とエネルギーの連立方程式を解く過程を教えて欲しいです

右 動量保存則より Mv=Mu+mu また,重力による位置エネルギーの基準を床面とした力学的エネル 保存則より 1 2 -Mvo2 u を消去して Mvo2 h= Mu²+mu2+mgh 2(M+m)g (B)小球Qが離れた後について,可動台P,小球Qの速度をそれぞ V, vとおく。 運動量保存則より Muo=MV+mo 力学的エネルギー保存則より -Mi 1 Mv,² = 1 ½ MV² + 1+1+mv² 右 2 2 を消去して M-m V=Vo. -Vo M+m ここで,V=vo のとき, v = 0 となるため、不適である。 また,M>mであるから, 求める速さは M-m (ii) (C) 変圧器においては, 電圧実効値はコイルの巻き数に比例する。 Vo M+m

解説をお願いします。 答えは(１)mg/k（2）1/2mv^2+1/2ka^2（3）g√m/kです。また、先生オリジナルの問題なのですが、このバネはどこまでのび、それは何メートルですか？

対し, ・物 けた 力加 運動とエネルギー 4 力学的エネルギー保存則③ (p.79~85) ばね定数k [N/m] のばねの上端を固定 かたん し,下端に質量m[kg]のおもりを取 りつけると,ばねは伸びておもりは静 止した。このときのおもりの位置を点 Aとする。この後, ばねが自然の長さ になる点Bまでおもりを持ち上げ, 静かにはなした。 重力加速度の大きさ を g[m/s2] とする。また,点Aを重 力による位置エネルギーの基準とする。 I l l l l l l l l 自然の長さ el l l l l l l l B a A m (1) おもりが点Aにあるときのばねの伸びα [m] を m,g, kを用いて表せ。 (2) おもりが点Aを通過するときの速さを [m/s] と する。 点Aでの力学的エネルギーを,m, k, v, α を用いて表せ。 (3) v[m/s] を,m, g, kを用いて表せ。 よ。 電うか?下の上は何?

解説をお願いします。 答えは-0.29Jです。

力学的エネルギーの中に, 位置エネルギーとして考慮されている。 20 が 問42 図のように、なめらかな曲面上の 高さ 0.50mの所から質量 0.10kg の小物体が静かにすべりだした。 小物体は水平面上のあらい部分を 通過し 速さが2.0m/s になった。 量 だ ね 0.50m と あらい部分 2.0m/s 25 動摩擦力がした仕事は何Jか。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。

152番についてです。地面に達する直前の時位置エネルギーと運動エネルギーがなぜこの式になるのかわかりません。

p.25 練習問題 □知識 学習日: 月 日/学習時間: 分 自由落下した。次の各曲に 0.50kg 152.自由落下 質量 0.50kgの物体が、 高さ20mの点から自由落下した。次の各問に答えよ。た だし、重力加速度の大きさを9.8m/s', √2=1.41 とする。 (1)物体が地面に達する直前の速さは何 m/s か。 →2 A ・B (2)物体が高さ15mの点Bを通過するときの速さは何m/s か。 20m 15m 知識 答 ✓ 153. 鉛直投げ上げ 質量 m[kg] の物体を, 地上ho [m] の高さから、 鉛直上向きに vo[m/s]の速度で げ上げた。 重力加速度の大きさをg[m/s'] として、次の各問に答えよ。 (1) 物体が達する最高点の高さは,投げ上げた地点から何mか。 ➡2 vo [m/s] (2) 物体が地面に達する直前の速さは何m/sか。 ん。〔m〕