リード C
70. 力学的エネルギーの保存則 図のように, 天井から長さ [m]
の伸び縮みしない軽い糸でつるされた質量 m[kg] の小球がある。 小球を
糸がたるまないように, 最下点Aから水平方向に糸をつないだばねばかり
で引っ張った。 糸が鉛直方向と60° をなす点Bまで持ち上げたとき, 次の
問いに答えよ。 ただし, 重力加速度の大きさをg 〔m/s2] とし,最下点Aを
含む水平面を位置エネルギーの基準面とする。 必要があれば,√3=1.7
を用いよ。
(1) 天井からの糸が小球を引く張力の大きさは何Nか求めよ。
(2) ばねばかりの目盛りは何Nか求めよ。
小球とばねばかりの間の糸を切り, 点Bから小球を静かにはなした。
(3) 点Bにおける小球の位置エネルギーは何Jか求めよ。
(4)最下点Aを通過するときの小球の速さは何m/s か求めよ。
71
(1)
保合いの仕事
(2)
図のように
で
(3)
第1編編末問題 59
¦ 60°
A
m
B
ばねばかり
[18 九州産大]