物理
高校生
解決済み
このシャーペンで引いた式になる理由を教えて欲しいです！！！
Ho
じめの
144. 振り子のエネルギー 長さ 0.40m の糸の先にお
もりをつけ, 点Oからつるして振り子をつくった。 糸
がたるまないように,鉛直方向とのなす角が60°とな
る位置まで引き上げ, おもりを静かにはなす。 点0の
真下で0から0.20mの位置に釘がある。 重力加速度
の大きさを9.8m/s2 として,次の各問に答えよ。
(1) おもりが最下点に達したときの速さはいくらか。
FO
0.40m
17
60°
0
10.20m
釘
60°
44. 振り子のエネルギー
解答 (1) 2.0m/s (2) 1.4m/s (3) 90°
指針 振り子の運動において, 糸の張力は運動方向と常に垂直にはた
らくので仕事をしない。 おもりは重力(保存力)のみから仕事をされるの
で、その力学的エネルギーは保存される。 また, 途中で糸が釘にあたっ
て, おもりの軌道が変わっても 力学的エネルギーは保存される。
解説 (1) 最下点を重力による位置エネルギーの基準とする。 おも
りをはなした点までの高さは、図1から, 0.40 -0.40cos60°= 0.20m
おもりの質量をm, 最下点での速さをvとして, おもりをはなし
た点と最下点とで, 力学的エネルギー保存の法則の式を立てる。
mx9.8×020-1
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