Question

大学生

こちらの問題についてです。答えは1なのですが、なぜこうなるのですか？教えていただけたらありがたいです

ウ)図のように,カーテンレールを使ってコースをつくり, 点Aで小球を静かにはなすと, 小球は転が
り出した。点A, B, C, D, Eにおけるエネルギーについて説明したものとして最も適するものを
あとの1~4の中から一つ選び, その番号を答えなさい。ただし、 直線BDを位置エネルギーの基準面
とする。また,小球はレールから離れることなく運動し、レールのゆがみ、レールと小球の摩擦, 空
気の抵抗はないものとする。
矢印は小球の
運動の向きを表す。
A
円形にしたレール
直線にしたレール
直線にしたレール
B
D
1.小球は点Eより上には上がらない。
2.小球がもつ運動エネルギーが最も大きいのは点Aである。
3. 小球がもつ運動エネルギーが最も大きいのは点Bで,その後も小球がもつ運動エネルギーは変化
しない。
4. 小球がもつ力学的エネルギーが最も大きいのは点Cで,点Cを過ぎると小球がもつ力学的エネル
ギーは減少する。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

やるこあ

力学的エネルギーは保存され、一定であるからです。A・Eの小球の持つ位置エネルギーを100、運動エネルギーを0と仮定します。そうすると、A・Eの力学的エネルギーは100になります。以上より、小球の持つ力学的エネルギーは100を超えないということがわかります。
小球が点Eよりも上に行くということは位置エネルギーが100を超えるということです。この場合、小球の持つエネルギーはもともと持っていたエネルギーよりも大きくなってしまうので、力学的エネルギー保存の法則と矛盾します。よって、小球は点Eより上には上がりません。