仕事とエネルギーを調べる実験について, 次の各間に答えよ。 ただし, 物体に働く摩擦や空気の抵抗,
次に,図1のように, 物体Aが床から 40 cm の位置に来るように矢印の向きに,一定の速さで糸を引
糸と海量の体殖や質量は考えないものとし,100 gの物体に働く重力の大きさを1Nとする。
(1) 質量が500gの物体Aにのび縮みしない糸をつけ, スタンドに固定した定滑車にその糸をかけた。
(2) 糸を引いていた手をはなし、 物体Aを再び床の上に静止した状態にし, もう一方の糸の端に, 質量が
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く実験1>を行ったところ, <結果1>のようになった。
く実験1>
いた。
1500gの物体Bをとりつけて, スタンドに固定した定滑車にその糸をかけた。
次に,図2のように,物体Aを床の上で静止させたまま、糸がたるまないように物体Bを手で持りエ
げたところ,床から1mの位置まで持ち上げることができた。その後、物体Bからすばやく手をはなし
た。
図1
図2
0、Y
xs
2.0
定滑車
糸
物体B
手
物体A
物体A
1m
3K
2-4
40 cm
床
く結果1>
(1)で,物体Aを引き上げるのにかかった時間は4秒であった。
(2)で,物体Bから手をはなしたところ, 物体Bは下へ向かって運動し, 床の上で静止した。同時に物体
Aは床からはなれて, 上へ向かって運動し, 床から1mの位置で静止した。
次に,<実験2>を行ったところ, く結果2>のようになった。
く実験2>
図3
(1) <実験1>で用いた物体Aを, 動滑車につけた。
- 定滑車
(2) 図3のように, 動滑車に糸をかけて,一方の端はスタンドに
固定し,もう一方の端には,物体Aとは質量の異なる物体Cを
物体C
つけて,定滑車にかけた。
動滑車
次に,物体Cを軽く下に引いて, 物体Aが床からはなれて静
物体A
止したところで手をはなした。
く結果2>
物体AとCは,どちらも床からはなれた状態で静止した。
[間2) 図4は, <実験1>の(2)で, 物体Bが運動した距
離と,物体Bがもっていた位置エネルギーの大きさとの
関係を,グラフで表したものである。<実験1>の(2)で
物体Aが運動した距離と,物体Aがもっていた位置エネ
ルギーの大きさとの関係を表すグラフとして適切なのは,
下のア~エのうちではどれか。なお, 床の上で静止して
いる物体がもつ位置エネルギーを0とし, ア~エのグラ
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
距離[m]
フの目もりのとり方は, 図4と同じである。
ア
イ
エ
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
距離[m)
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
距離(m)
距離(m)
距雄(m)
位置エネルギー
4 位置エネルギーの大きさ
位置エネルギー。
の大きさ
位置エネルギ、
幅H会ャー。
あー!なるほど!!
とてもわかりやすくありがとうございます( ; ; )