⑵ですが力学的エネルギーの和が保存する理由が分かりません。教えていただけるとありがたいです。

基礎問 22 エネルギーと運動量の保存I 次の文章の空欄に適当な式または数値を記入し、 (4) は語句を選び答えよ。 図のように、なめらかな水平面上に質量mの物 A 物理 B 体Aと質量M(M> m) の物体Bがあり, Bにはばね定数kの軽いばねが取 り付けてある。物体 A,Bは一直線上にある。 いま、静止している物体Bに 向かって物体Aを速さ”でばねに衝突させた。 衝突後,物体Aがばねと接触している間に, A,Bの速度が等しくなる瞬 間がある。 このとき物体A,Bは速さ (1) で運動し, ばねは最も縮んで おり、ばねは位置エネルギー (2) を蓄えている。 物体Aがばねに衝突してからばねを離れるまでの過程をA,Bの直接の衝 突と考えると、この過程は反発係数eが (3) の衝突に相当する。 物体A がばねから離れるとき,Aは図の(4) {右向き, 左向き}の向きに, 速さ (5) で運動する。 (福岡大)

物理基礎の力学的エネルギーの問題です。 (b)の問題の解き方を詳しく教えて頂きたいです🙏

M 滑車を通して糸でつな がれた,質量M[kg] の 物体 A と質量 m[kg] の 物体Bを,同じ高さで 静止させた。静かにはな すと, 物体Bはん [m] 落 下した。そのときの物体 Bの速さをv[m/s],重 力加速度の大きさをg [m/s'] とする。 (a)はじめの状態における物体Bの高さを重力に よる位置エネルギーの基準とする。 物体Bの高 さが表に示された値であるとき, 物体AとBの 重力による位置エネルギーU, 運動エネルギー Kはそれぞれ何Jか。 物体 A Bの高さ 0m - h[m] U J J K J J U off 物体B J J B K J J dbx [m] 落下したときの物体B の速さは何m/s か。 力学的エネルギー保存の法則を利用して求めよ。

なんで最高点がθ=180°になるとわかるのですか？あとなんでθに代入しなきゃなってなるんですか？

STEP 3 模試問題にチャレンジ 角 長さ1の伸び縮みしない糸の一端を点0に固定し、他端に質量mの小球を取りつける。 図1のように,糸が鉛直線となす角が60° となる位置で,糸に垂直な方向に大きさかの 初速度を小球に与え,小球を鉛直面内で運動させた。 点0の鉛直下方の最下点をBとする。 また,重力加速度の大きさを」 とする。(20点) 系 (難問) we 60 IsinG 正解問1 小球が点Bを通過するときの速さはいくらか。 ( 5点 ) l-lsha 181, l(1-sint) 図1 問3 小球が点Pを通過するときの糸の張力の大きさはいくらか。 ( 5点) (難問) MUS (3年10月記述 問2 糸と鉛直線 OB のなす角が0となる円軌道上の点Pを小球が通過するときの速さはい くらか。 (5点) 問4 糸がたるむことなく,小球が一方向に回転運動を続けるためには、ひ。はいくら以上で なければならないか。 ( 5点) 垂直抗力がはたらくのは物体が面に触れている場合だよね。 物体が面 抗力が0以上で存在しなければいけないんだ。 同様に

力学的エネルギーの大きさが増加するとはどのような意味ですか？ 力学的エネルギーは運動エネルギーと位置エネルギーの和とか、力学的エネルギー保存の法則などはわかるのですが、増加する、減少すると言われるとよくわかりません😿 教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

(2)の解答の赤く囲んだところがよく分かりません…

実戦 基礎問 可動台上の物体の運動 次の文中の 図に示すように、 傾き角0の斜面をもつ質 量Mの三角台を水平面上に置いた。 三角台 は固定されておらず, 水平面上を自由に動く ことができる。 静止している三角台の斜面上で,質量mの小物体を静かに放して滑らせ 24 ひ 小物体m 52 ] に適する式または語句を記入せよ。 た。 水平面および三角台の斜面はなめらかであるとし,重力加速度の大きさ をgとする 小物体が斜面上で高さんだけ滑り降りたとき, 小物体の三角台に対する相 対速度の大きさをv, 三角台の水平右向きの速さを Vとすると, この過程で (1)で,運動エネルギーの増加量は (2) (2) が成り立つ。 の位置エネルギーの減少量は (1) である。 力学的エネルギー保存の法則より、 また、水平方向では外力が働かないから, 水平方向の (3) (4) = 0 が成り立つ。 る。 これより, が保存され 3230 M=m とすると,これらの式より, vを sin0, g, h を用いて表すと (5) となる。 (岡山大) 斜面 三角台 M 13 ●観測者と保存則 加速度運動をする観測者から見ると,運動 の法則が成り立たないことを学んだ(→参照 p.26)。 精講 力学的エネルギー保存の法則および運動量保存の法則はともに、この運動の 法則に基づいて導かれたものである(→参照 p.36~45)。 したがって,加速度 運動をする観測者から見ると,これらの保存則も成り立たない。 14-15 2つの保存則が成り立つのは,原則的に、地上で静止している観測者および 等速度運動している観測者から見た場合である。これらの観測者(座標系)を慣 性系という。 Point 19 力学的エネルギー保存の法則, 運動量保存の法則 慣性系で成り立つ 解説 (1) (2) 小物体の台に きさはそれぞれ 平面に対する小 鉛直方向下向き 電話 保存則は地面に対する速度で立てる。 (月) V はじめ、系の運 題意より, V (3) 系に働く (4) (3)より, 1 mgh=12 0=mvx (5) M=mを ④式よ 02/12/20 ²2 (1) (3)

（2）の解説の式で、 mghと=にする右辺って、なんで Bがはなれた直後の力学的エネルギーなんですか？ 私は、2分の1kd²=mgh にしたんですけど、なんでこれではダメなんですか？ 弾性力のエネルギーで上まで上がるんじゃないんですか？🙇‍♂️🙇‍♂️

□129. ばねと力学的エネルギーの保存 ばねの一端を壁に固定し、 他端に質量m[kg]の 物体Aをとりつけた。 図のように、 同じ質量の 物体Bを手でAに押しあて, 自然の長さからd [m〕だけ縮ませて、静かに手をはなした。 ばね定数をk [N/m],重力加速度 の大きさをg [m/s2] とし,面はすべてなめらかとする。 (1)物体Bが物体Aからはなれる直前の速さは何m/s か。 A B 2) 物体Bが曲面を上るとき, 達する最高点の高さは何mか。 129. 7 (1) (2) (3)

39ではなぜ力学的エネルギーを使わないのですか？

□ 39 粗い水平面上で質量 0.10kgの物体を10m/s で滑らせた。 7.5m 滑ったときの速さ は何m/sか。 ただし, 動摩擦力の大きさを0.50 N とする。 解説を見る BD E-E = Wan より 1/28×0.10×-1/23×0.10×10°= 0.50×(-7.5) 39 v2 = 25 v>0より, v = 5.0m/s

なぜ（3）では、衝突直後の運動エネルギーが弾性力による位置エネルギーと等しくなるのですか？ 教えてください🙏

193. 合体とエネルギー図のように, なめらかな水平 面上に, ばね定数kのばねにつながれた質量Mの物体 が置かれており, ばねは壁に固定されている。 そこに, 質量mの弾丸が右向きに飛んできて, 速さ。 で物体に 衝突し,一体となって運動してばねを押し縮めた。 衝突は瞬間的におこったとする。 (1) 一体となった直後の物体と弾丸の速さを求めよ。 0.081 (2) 衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。 (3) 衝突後, ばねは最大どれだけ縮むか。 m Vo M k 00000 例題24

86の2がよくわかりません。 図で説明していただけるとありがたいです。 位置エネルギーを無限遠を基準にしているのがよくわかりません。

2 86宇宙速度 地球の半径を6.4×10°m. 地表での重力加速度の大きさを9.8m/s2, √2=1.41, 円周率を3.14 とする。 また, 地球の自転の影響は無視できるものとして, 次の各量を求めよ。 144 MO =US==$ A8 AX2 (1) 地表すれすれに円軌道を描いて回る人工衛星の速さ (第1宇宙速度) と周期 (2) 地表から打ち上げた物体が地表に戻ってこないような、打ち上げの初速度の最小 値(第2宇宙速度 )

(5)を少し変えた問題で、小物体が点OからPまで運動する間に、重力がした仕事と弾性力がしたら仕事の求め方を教えてほしいです🙇‍♂️

II. 図 5-2 のように, ばね定数kの軽いばねの一端を天井に固定し、他端に質量mの小物体を付 けて鉛直につるして静止させた。このときの小物体の位置を点Oとし,重力加速度の大きさをg とする。 26 (201²- 260² kasug S TE 自然長 ing P 図 5-2 T 1 1 1 1 1 1 Ik qa². ='ha ² 2k40²- žlhaz IS 1 2 kaz Elaz O (3) 点0の位置のばねの自然長からの伸びをaとする。 a を m, k, gで表せ。 うに うに うに 次に, 小物体に手で力を加えて点Oから4だけ下の点P まで引き下げた後に, 点P で静かに手 を放した。 以下の問いでは, 立式にaを用いてもよいが、 最後の答えはm, k, g から必要な文字 学的エネルギーの変化 を用いて表せ。 小物体を点OからPまで引き下げる間に手がした仕事を求めよ。 (5) 小物体が点Pから0まで運動する間に,重力がした仕事と弾性力がした仕事を求めよ。 力学的エネルギー保存の法則の式を立てて, 小物体が点Oを通過する瞬間の速さを求めよ。 力学的エネルギー保存の法則の式を立てて、 小物体が達する最高点におけるばねの自然長か らの伸び (縮み) を求めよ。