Question

弓道

式の立て方がよくわかりません。

知識
✓ 161.鉛直につり下げたばねばね定数 98N/m の軽いばねの一端
を天井に固定し,他端に質量 0.50kgの物体をつけて, ばねが自然の
長さとなる高さ Aで支える(図1)。 支えを急に取ると,物体は最大で
[m] 降下した(図2)。 重力加速度の大きさを9.8m/s2, 重力による位
置エネルギーの基準の高さをAとして,次の各問に答えよ。
(1)図1の状態で物体がもつ力学的エネルギーは何Jか。
答
000000000
支持台
自然の長さ
l l l l l l l l l
A
図 1
図2
(2)図2の状態で物体がもつ力学的エネルギーを, xを用いて表せ。 また, 最大降下距離 x は何m か。
●思考
答 エネルギー:
x:
2. 力学的エネルギーの損失 図のAB間はなめらかな曲面, BC間は粗い水平面である。 質量 1.0
の物体が、高さ16mの占なかに

鉛直につり下げたばね・・
(1) OJ
(2) 力学的エネルギー:49x-4.9x[J]
最大降下距離:0.10m
ト

Answer 1

ととろ

ばね定数k m/Nでx m伸びた時のばねのエネルギーは
kx²/2
物体の位置エネルギーはmg×(-x)
解説の式はこの2つを足したもの

…ですが、
「物体のもつエネルギー」は位置エネルギーだけなので -4.9 Jが正解
49x² は「ばねのもつエネルギー」であり、「物体のもつエネルギー」ではない
この解説は間違っています

ととろ

↑訂正
❌️-4.9 Jが正解
⭕️-4.9x Jが正解

元の力学的エネルギーは 0 J
最下点では
ばねのエネルギー 49x² J
物体の位置エネルギー -4.9x J
力学的エネルギー保存の式は
0 = 49x² - 4.9x
ここから x = 0.10 m = 10 cm