Question

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(2)(3)についてです。なんで力学的エネルギーの法則を使うと分かるんでしょうか。

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第1編 運動とエネルギー
例題 25 力学的エネルギーの保存
➡64,65
解説動画
ともになめらかな, 斜面 AB と水平面 BC がつながっており,点Cにばね
定数 50N/m の長いばねがつけてある。
2.5m
水平面 BC から 2.5mの高さの点Aに質量 2.0kgの物体を置き, 静かにす
べり落とした。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とし, 水平面 BC を
高さの基準にとる。
B
(1) 点Aでの物体の力学的エネルギーは何Jか。
(2) 水平面 BC に達したときの物体の速さは何m/sか。
(3) 物体がばねに当たり, ばねを押し縮めていくとき, ばねの最大の縮みxは何mか。
指針 (2),(3) 重力や弾性力 (ともに保存力)による運動では、力学的エネルギー (運動エネルギーKと位置エネルギー
の和)は一定に保たれる。 すなわち K+U=一定
解答 (1) KA+UA=0+2.0×9.8×2.5=49J
2) 力学的エネルギー保存則により
KB+UB=KA+UA
よって 1/2×2.0×2+0=49
v²=49 ゆえにv=7.0m/s
(3)(2)と同様に, K+U=KA+UA
ばねが最も縮んだとき, 物体の速さは 0
であるから K = 0
なんでこの式
つかうか
POINT
①運動エネルギー
②重力による位置エネルギー
= 1/2m2
U=mgh
ゆえに x=1.4m
よって 0+1/2×50×x=49
2
49 7.02
*'-10-30.00
x2= ==
25 5.02
③弾性力による位置エネルギー
=1/2/kx2

Answer 1

✨ Best Answer ✨

BaSO4

エネルギーは保存される。
(元々の位置エネルギー)+(元々の運動エネルギー)=(変化後の位置エネルギー)+(変化後の運動エネルギー)
元々の位置エネルギー、元々の運動エネルギー、変化後の位置エネルギーがわかっているから、変化後の運動エネルギーも求められる。
運動エネルギーがわかれば速度もわかる。

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ありがとうございます！！
理解できました✨