Question

ผู้ใช้ Clearnote

至急！
この赤のマーカーで引いている問題で、
車両Aの位置エネルギーは増加するが、車両BとCの位置エネルギーの合計が変わらないから。
という理由が答えになるのですが、位置エネルギーの合計が変わらないというのがあまり分かりません。教えてください！

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方式Q
図2
方式P
T駅 モーター
|T駅
モーター
車両C
ケーブル
車両B, Cをつなぐ
車両 A.
1本のケーブル
車両B
M駅
M駅
(2) ケーブルカーは、急斜面に設
けたレール上を,モーターで
ケーブルを巻き上げることで運
行されており、2つの方式が考
えられる。 図2は、ふもとのM
駅と頂上のT駅の間で、 2つの方式P, Qで運行されるケーブルカーを模式的に表
したものである。 次の①~③に答えなさい。
① 方式Pで,車両AがM駅を出発した直後からT駅に到着する直前まで一定の速
さで動くとき,Aの ア
ウ
エエネルギー
エネルギー
イエネルギー
0 時間
0 時間
0 時間
20 時間
②方式Qのモーターが車両Bを引き上げるときの仕事は, 方式Pのモーターが車
両Aを引き上げるときの仕事より小さいため、ほとんどのケーブルカーは, 方式
Qで運行されている。 方式Qの仕事が,Pの仕事より小さいのはなぜか, 位置エ
ネルギーに着目して書きなさい。 ただし, 車両 A~Cの質量は等しいものとする。
もつエネルギーはど
う変化するか, ア~
エから選びなさい。
運動エネ
ネルギー
ギ
位置エネ
ルギー

物理 位置エネルギー 運動エネルギー

Answer 1

BaSO4

Bのエネルギーの変化がエだとすると
Cの位置エネルギーの変化は黄色い線になる
合計は常に一定である。

式で表してみる。
増え方は直線で表せるのでBの位置エネルギーの増え方は
y=axで表せる。(今回図2のBを基準とするので切片=0)
Cの位置エネルギーの変化は
y=-ax+bで表せる。このとき、今回基準としたBよりも上にあるので、Cはbという位置エネルギーを持っている。
これらの合計は
ax+(-ax+b)=bとなるので常に一定であるとわかる。

BaSO4

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