Question

皇帝ペンギン

中学理科　エネルギーの問題です。

写真の問題で、
「質量30gの小球が高さ12cmで静止しているときと、質量60gの小球が高さ(X)cmで静止しているときに小球がもつエネルギーは同じであると考えられる。」Xに当てはまる数字を答えなさい。

という問題があるのですが、答えが6cmです。なぜ24cmではないのか教えてください！💦

10、 次の図1のように、 小球をいろいろな高さから静かに転がし、 0点に置いた木片に衝突させたところ、 木
片は小球と一緒に動いて止まった。 このとき木片が動く距離について、小球を転がす高さと小球の質量を変えて
繰り返し測定した。 図2は、 質量 20g 、 30g、 60gの小球を用いて実験したときの、 小球を転がす高さと木片の
動いた距離との関係を表したものである。
次の問いに答えなさい。
図2
図 1
・断面図一
木 16
ものさし
木片
片 14
質量60g
12
小球
ガーテン
レール
い 10
た8
質量 30g
｢高さ 木片
6
AL
カーテンレール
(cm)
4
台
BB
2
キャ
00 2 4 6 8 10 12 14
小球を転がす高さ (cm)
質量20g

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

まろん

まず直感的に考えて、軽い物体と重い物体が同じ高さにある時、重い物体の方が位置エネルギーが高くなることは想像できると思います。ということは、60gの物体は少なくとも12cmより低い高さでないと、30gの物体と同じ位置エネルギーにはならないですね。

位置エネルギーが運動エネルギーに変換された結果、木片が動くので、木片の動いた距離は位置エネルギーと連動していると考えることができます。

グラフを見れば、比例のグラフであることがわかるので、あとは数学的に考えていけば解けます。

皇帝ペンギン

ありがとうございます！すごく理解できました！