Physics
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว
(4)についての質問です。
力学的エネルギーの保存で解こうとしたら答えが合いません。
なぜこの場合に力学的エネルギーが保存されないのかを知りたいです。
また回答ではCから始まる放物運動として高さを求めています。
人条* 質量 の質点をつけた長き7 の系 トーーーリーー ーー
の端を点Oにとめ, 糸をぴんと張り 1 se
質点が』
AG
2 な棒 AM で0
7/2 の距離にある点Pで, この鉛直面
と垂直に交わるように固定きれている。 重力加速度の大きさをg とす
る。
(1) 質点が点 0 の鉛直下方にある点 B を通過するときの速さ
8
(2) 質点が点 B を通過する直前の糸の張力 の と, 通過した直後
の を求めよ。
6 質点が点C にきたとき, 終がゆるみ始めた。その時の速き
めよ。また, PC が水平となす角を 9。として sin 9。 の値を に
/ その後, 質点は点C からどれだけの高きまで上がるか。
と
ジ
ミプ
41 (1) 力学的エネルギー保存則より 7=よp 。 ぃ=7897
(2) 遺心力を考え, 力のつり合いより 名=g+二
直後は円運動の半径が7/2 に変わる
還間 。
分=のキア5 mg
(3) 糸がゆるおむおのは, 張力7 が 0 となるときだ
9
から, 右図のように, 半径方向では遠心力と重力の Ne し
成分(点線矢印)がつり合う レン
①②の連立方程式を解くと ・ v=ツ3
語 C 以後は初吉での放物運動に入る。
5。求める高きをヵ とすると
C での速度の鈴直成分は cos9
貞二1-in9
二)9WSSWsGNNツニッー sin9
0*- (ocos 9の
คำตอบ
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「力学的エネルギーが保存しない」
のではなく、
「最高点で運動エネルギー(速さ)が0にならない」
というのが正しいです。
はじめの位置Aよりも低い位置Cで糸が弛んだわけですが、
この時点で物体は水平方向の速度成分を持っています。(A→Cで失われた位置エネルギーが運動エネルギーに変換されており、その速度は円の接線方向に向いているのですから当たり前ですね)
Cを通過してからは、水平方向について物体は何の力も受けず等速運動を行います。
最高点に到達した瞬間もこの水平方向の速さを持っていますから、
「運動エネルギーは0にならない」
のです。