Question

う

この問題なのですが答えを見ると基準を最下点としてk(h-l)^2/2=mghとなっていますが基準を自然超の長さにしないとk(h-l)^2/2とはできなくないですか？？なぜ最下点を基準としているのにカッコの中が0ではなくh-lとなるのでしょうか。基準からののびでは無いのでしょうか？日本語おかしくてごめんなさい💦

物理基礎
第3問 次の文章(A.B)を読み,下の問い(問1~4)に答えよ。(配点 15)
A 図1のように,自然の長さとのゴムひもの一端を天井の点Aに固定し,他端
に質量mの小球をつけた。 この小球を点Aまで持ち上げ,その点から静かに放
すと自由落下を始めた。ゴムひもの弾性力は, ゴムひもが自然の長さしから伸び
た場合にのみはたらくものとする。 この弾性力の大きさは自然の長さからの伸
びに比例するものとし, その比例定数をkとする。 ただし, 空気の抵抗やゴムひ
もの質量は無視できるものとし, 重力加速度の大きさをgとする。
天井
A
自然の長さ!
h
m
最下点
図 1
(h-2)
t3
く

問2 小球が最下点に達したとき,ゴムひもの長さはhであった。小球の質量 m
を表す式として正しいものを, 次の0~6のうちから一つ選べ。
mミ
11
kh
0
k(h-)
2g
2g
2g
kl?
2 gh
長(h-)?
2 gh
k(h+£)?
2 gh
6
Imm
t2

物理基礎 ばね 運動方程式 弾性エネルギー 共通テスト 過去問

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

かい

天井からl離れた場所が基準となります。
天井からh離れた場所でのゴムの伸びはh-lとなります。
力学的エネルギーの保存の法則より、弾性エネルギーは1/2kx^2となるので、x=h-lとして代入します。
弾性エネルギーの基準は自然長で、力学的エネルギー保存則を考える時の点ではありません。

う

力学的エネルギーの基準がどこであっても弾性エネルギーのxは自然長からの伸びを使えばよいのですか？

かい

そうですね！
変な解き方するとややこしいので、それを使うのがおすすめです！

う

なるほど！理解出来ました！ありがとうございます！