Question

りゅ

（2番）がウになる理由を教えてほしいです

30
2番目にくるものをA~Dからそれぞれ1つずつ選び,記号で答えよ。
(3) 1番目
2番目
4 金属球の振り子の運動とエネルギーとの関係について調べるために,次の実験を行った。 あとの問いに
答えなさい。
[実験]
(山梨)
① 図1のように, 金属球をAの位置まで持ち上げて静止させた。 その後, 静か
に手をはなし, 金属球が点0の真下で最も低いBの位置を通過し,Cの位置ま
で運動したようすをストロボスコープを用いて撮影した。 図1は撮影した連続
写真をもとに金属球の運動のようすを模式的に表したものである。
② 図2のように, 点0の真下にある点Pの位置にくぎをうち, 金属球がBの位
置を通過するときに, 糸がくぎにかかるようにした。 次に, ①と同様に, 金属
球をAの位置に静止させ, 静かに手をはなした後の金属球の運動のようすを調
べた。
(1) 実験の① において, 金属球の位置がAからCに変わるときの金属球のもつ位置
エネルギーの変化は、図3の破線 (------) のように表すことができる。 このとき,
金属球のもつ運動エネルギーの変化は,どのように表すことができるか。 図3の
点線を利用して, 図3中に実線 (-) でかけ。
(2) 実験の②において, 糸が点Pのくぎにかかった後, 金属球はどの位置まで上が
ると考えられるか。 図4のア~エから1つ選び,記号で答えよ。
(1)
図3にかく。
(2)
ルギーとその移り変わり
うな種類
0円
1.0 2.03.04.05.06.0
水面からの深さ[cm]
図 1
(3) ア
糸
AQ
金属球
図2
本誌 P.20~39
図3
糸
AQ.
金属球
| エネルギー
O
O
図 4
A
2 (1) イ
O
糸
AQ
金属球
OBO
P
O
(2) 120(cm
OB
B
P.
天井
BQ C
天井
ア
O
OI
(3) 例
引き上
が、ひもを
2倍になるの
さは変わらない。

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

AZ

Pにかかった後位置Bまで達するとする。
糸の張力は仕事をせず、重力(保存力)のみが仕事をするので、AからBまでの力学的エネルギーは保存される。
Aでの運動エネルギー、位置エネルギー、Bでの運動エネルギー、位置エネルギーをそれぞれ
Kᴀ、Uᴀ、Kʙ、Uʙとすると、
力学的エネルギー保存則Kᴀ＋Uᴀ＝Kʙ＋Uʙ……①が成り立ち、
初めのAでの速さと最高点Bでの速さは0なので
Kᴀ＝Kʙ＝0　これと①より
Uᴀ＝Uʙ
これより位置エネルギーが等しくなるからBの高さはAと等しくなる。
よって「ウ」

りゅ

ありがとうございました😊