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おもりを支える力(台からおもりにはたらく力)の仕事ですね。
支えている鉛直上向きの力について言っています。
支える力(台→おもり)は上向き ですが、
おもりは下向きに動くので
「台はおもりに負の仕事をした」という事になります
イメージを掴むために大雑把な言い方をするのであれば、
おもりが支えになっていた台をどかすのにエネルギーを使ったから力学的エネルギーが減った
という感じですね
物理
高校生
解決済み
(4)の回答に書いてある負の仕事とは重力のことですか？？？
106.カ学的エネルギーの保存●ばね定数k(N/m] の軽いつる
きばねの一端を固定し,他端に質量m [kg] のおもりをつるして、
おもりを下から手で持った台で,ばねが自然の長さになるように支
える。重力加速度の大きさをg [m/s°] とする。
X台をゆっくりおろしていくとき,x [m] だけ下がった位置で台
がおもりを支える力の大きさF[Nを求めよ。
(2) おもりが台から離れるときのばねの伸びx [m] を求めよ。
(3) はじめの状態で台を急に取り去った場合,最下点でのばねの伸びx2 [m] を求めよ。
(4) おもりの最下点について,xi」 と x2の差が生じた理由を述べよ。
m
つりあい
110
00000TAE
自然の長さ」
000000MOS
(1)台をゆっくりおろしているので, おもりは等速運
動をしている。よって, おもりにはたらく力はつ
りあっている(おもりにはたらく力の合力は0であ
る)"から,上向きを正として,図aより力のつりあ
いの式は kx+F-mg=0
ゆえに F=mg-kx[N]
(2) 台がおもりを支える力が0になるとおもりは台か
ら離れる。(1)の結果において, x=x のとき
F=0 となるから
自然の
長さ
ばねの
伸びx
「ゆっくり」とは「カのつ
りあいを保ちながら」という
ことである。
mg
図a
mg
0=mg-kx.
よって X=
k
00000000円
解答
(3)自然の長さの位置を基準水平面とする (図b)。はじ
第5章 仕事と力学的エネルギー 51
めの位置と最下点での力学的エネルギー保存則より
0+0+0=0-mgx2+
一kx
2mg
k
-kx2 X2-
はじめ
2mg
基準
水平面
a (2)の結果と比べると2倍
伸びていることがわかる。し
たがって、おもりはつりあい
の位置を中心に、はじめの位
置を最上点、ばねの伸びx
の位置を最下点として振動す
X>0 より x2=
k
台をゆっくりおろしていく場合は、おもりを支え
る力によって負の仕事をされ力学的エネルギーが
減少するが,台を急に取り去った場合は力学的エ
ネルギーが保存されるため。
最下点
図b
る。
r00000000000
|自然の長さ!
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めちゃくちゃわかりやすくて助かりました！！ありがとうございます😢🌸