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理科 中学生

この問題の答えの理由は、位置エネルギーが等しく力学的エネルギーが保存されるからと言う答えでした。力学的エネルギーが保存されると言うのはどういうことでしょうか。そもそも力学的エネルギーの保存の法則も分かりません。教えてくれると嬉しいです!

小球にひも1をつけて天井からつるし,さらに ひも2をつけて、 図1のようにひも1が重力の 方向から45°になるように, 水平方向に力を加 え小球を静止させた。 次にひも2を取り除き、 図2のAのように, 基準面からの高さんより小球に振り子の運動を させた。また、図2のBのように,図2 同じ小球を高さんより斜面をすべ らせた。 AとBの小球が基準面を 通過するときの速さをそれぞれ 「速さA」, 「速さB」 とするとき, A h 基準面 図1 |天井 小球 ひも1, 45° ひも2 小球にはたらく重力 B 2つの速さの関係を表すものとして最も適当なものを、次のア~ウから1つ選び、 記号で答えなさい。 さらに選んだ理由を「エネルギー」 という語を用いて答えなさ い。 ただし, 空気の抵抗や摩擦は考えないものとする。 ア 「速さA」は「速さB」より速い。 イ 「速さA」 と 「速さB」は等しい。 ウ 「速さA」 は 「速さB」 より遅い。 〕理由 記号〔 [島根県

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物理 高校生

物理基礎です。 青マーカーの所なんですけど このとき運動エネルギーは何故0になるのですか? vが不明な場合は0にするということでしょうか?

EXERCISE 例題 17力学的エネルギーの保存 ばね定数98N/mのばねに質量 2.0×10-2kgの物体を押しつけ, ばねを0.10m縮めた点Aから静かに手をはなすと, 物体はばね からはなれ,曲面を点Cまで上がった。 水平面AB, および曲 面BCD はなめらかで摩擦はないものとして,次の問いに答え よ。 ただし, 重力加速度の大きさは9.8m/s2 とする。 (1)点Bでの物体の速さ V[m/s] を求めよ。 (2) 水平面 ABからの点Cの高さH[m] を求めよ。 |ばね定数 |98N/m [000000 +10 ▶54, 57 D 10m (3) ばねを x〔m〕 縮めた点A'から静かに手をはなしたとき,物体の最高到達点は,水平面ABからの高 さが10mの点Dであった。 x を求めよ。 ここが ポイント ◆解法 ◆ (1)点Aと点Bで力学的エネルギーは保存する。 (2) 点A (あるいは点B)と点Cで 力学的エネルギーは保存する。(3) 点Aと点Dで力学的エネルギーは保存する。 (1) 水平面 ABを重力による位置エネルギーの基準面 とすると,点Aでの力学的エネルギー EA 〔J〕 は Ex=0+0+1×98×(0.10)2 = 0.49 [J] 点Bでの力学的エネルギーEB 〔J] は Ec=EA(=EB) であるから (2.0×10-2) x 9.8 × H = 0.49 H 0.49 (2.0×10-2) x 9.8 = 2.5〔m〕 (3) 点 A'での力学的エネルギーE^' 〔J〕] は 0+1/x 答 2.5m Ex' = 0 +0+ -x98xx2 EB =1/2x - × (2.0×10-2) x V2 + 0 + 0 = = 1.0 × 10-2 × V2 [J] である。 ( EA ) = イ(EB )より 点Dでの力学的エネルギー En 〔J] は En = 0 + (2.0×10 -2) x 9.8 × 10 + 0 である。ウ( 0.49 V= 0.49 = 1.0 × 10-2 × V2 1.0×10-2 7.0 [m/s] (2)点Cでの力学的エネルギー Ec 〔J] は Ec = 0 + (2.0×10-2) x 9.8×H [J] +0 答 7.0m/s ) -x98xx = (2.0×10 -2) x 9.8 × 10 x 2 = 4.0×10-2 x=0.20〔m〕 )より 答 0.20m

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