理科の仕事とエネルギーです！(4)の求め方を教えてください💦

理科大 3年 p.58~ 仕事とエネルギー(2) エネルギー, 力学的エネルギーの保存 5 1 図1の装置で,質量の異なる球 図 1 を高さを変えて転がし、木片に衝 突させて木片の移動距離を調べた。 図2 はその結果をまとめたものである。 (1) 次の文の に当てはまる語を書きなさい。 図1で,木片を移動させる①をしたのは, 高いところにある球がもつ ② エネルギーである。 (2)図2より,木片の移動距離と比例関係にあると いえるものを2つ書きなさい。 作図 (3) 30gの球を使って同じ実験を行ったときの結果 を表すグラフを,図2に表しなさい。 (4) 質量 45gの球を16cmの高さから転がすと, 木 片は何cm 移動するか。 高さ 図 2 48 木片の移動距離 ものさし 球 レール [cm〕 40 32 24 16 おたすけ 8 は書き出しゃ 指定語ありの記述 ものさし 木片 160g _20g 4 8 12 球の高さ[cm] 1 (1) BE 【知・技 1 (3) 5点x 6 (2) (4) 思 /45 位置 ○球の高さ 2 ・・合計 仕事 /55 球の質量 48cm / 100 図2に記入しなさい。 ( 2 (3) 各10点 他 5点×1 /30 /25

(2)の解説をお願いします🙇‍♀️ 答えは、ウです

4 金属球の振り子の運動とエネルギーとの関係について調べるために,次の実験を行った。 あとの問いに 答えなさい。 (山梨) [実験] 天井 ① 図1のように,金属球をAの位置まで持ち上げて静止させた。その後,静か に手をはなし,金属球が点0の真下で最も低いBの位置を通過し,Cの位置ま で運動したようすをストロボスコープを用いて撮影した。 図1は撮影した連続 写真をもとに金属球の運動のようすを模式的に表したものである。 ② 図2のように, 点0の真下にある点Pの位置にくぎをうち, 金属球がBの位 置を通過するときに,糸がくぎにかかるようにした。次に, ① と同様に,金属 球をAの位置に静止させ, 静かに手をはなした後の金属球の運動のようすを調 べた。 (1) 実験の① において, 金属球の位置がAからCに変わるときの金属球のもつ位置 エネルギーの変化は、図3の破線 (------) のように表すことができる。 このとき, 金属球のもつ運動エネルギーの変化は,どのように表すことができるか。 図3の 点線を利用して, 図3中に実線(-) でかけ。 (2) 実験の② において, 糸が点Pのくぎにかかった後, 金属球はどの位置まで上が ると考えられるか。 図4のア〜エから1つ選び, 記号で答えよ。 | (1) 図3にかく。 (2) 図 1 糸 A 金属球 図2 糸 Ap 金属球 エネルギー 図 4 A O 糸 AD 金属球 P O OB B PK 天井 ○ア OI C 天 ウ

(2 )なぜ自然長になった時、Aの速さもBと同じvになるのですか

うな関係式か (c) 小物体が斜面を下って静止するま その理由を説明せよ。 (d) Wi をm, vを用いて表せ。 また, x1 を v, g, μ'を用いて表せ。 [17 奈良女子大改] 小球A 小球B 123. 力学的エネルギーの保存 なめらか な水平面上に,一端を壁に固定されたばね定数 k [N/m〕 の軽いばねの他端に質量m[kg] の小 球Aが取りつけられていて, 小球Aに接して質量 3m[kg] の小球Bが置かれている。 水平面は,なめらかな斜面とつながっている。 AとBが接したままばねを自然の長さか らZ[m〕 だけ押し縮めた後,静かに手をはなしたところばねが自然の長さになった位置 でBはAから離れた。重力加速度の大きさをg 〔m/s'〕 とする。 (1) ばねを押し縮めるために加えた仕事 W 〔J〕 を求めよ。 (2) 小球Aから離れた直後の小球Bの速さv[m/s] を求めよ。 (3) 小球Bが離れた後, ばねの伸びの最大値x 〔m〕 を求めよ。 (4) 小球Bが達する最高点の水平面からの高さん 〔m〕 を求めよ。 [17 東京農大 改〕 119 [ヒント] 122. (2) 動摩擦力が重力の斜面に平行な方向の成分より大きければ減速する。 123.(3X4)Bが離れてからは,A,Bそれぞれ別々に力学的エネルギー保存則の式を立てる。 m m m m m m m m m m m 立てられた軽い る。 その板の上 自然の長さ 直上向きを正 け板を押し下 動き始めた。 を考える。 (1) このばね (2) 板と小現 ける垂直 (3) ある位 れる瞬 (4) 小球は 位置 ( ヒント

解説も載せています なぜ垂直抗力を考えなくて良いのですか？

第6章 仕事と力学的 応用問題 119. 力学的エネルギーの保存 ばね定数k [N/m〕 の軽いつる 巻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。 (1) 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x1 〔m〕 を求めよ。 つりあい (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, x1 と x2 の差が生じた理由を述べよ。 ▶123 lllllllllll 01 -自然の長さ lllllllllll

物理の円運動についての質問です。 (1)(a)で、速さvを求めるときに解説では力学的エネルギーの保存の式を立てていますが、これを運動方程式mv^2/r=mgsinθで求めようとすると正答になりません。mgsinθが向心力ではないからでしょうか。 また、解説の図aの点線矢印m... 続きを読む

B....... 2 51. 〈半球内での物体の円運動〉 内半径Rの半球が,図1のように切り口を水平にして固定半球 されている。座標軸は,半球の中心Oを原点とし, z軸を鉛直 方向に, xy平面を半球の切り口にとる。 この半球の内面に接 して運動する質量 mの小球について考える。ただし, 小球と 半球の内面との間の摩擦および小球の大きさは無視できるもの とする。重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 (1) 図2のように, 小球が半球の内面に接して xz 平面内を運動 する場合を考える。 (a)z軸となす角度が0の位置から小球を静かにはなすとき, 角度0の位置における小球の速さ”および加速度の進行 方向成分αの大きさを, R, m, g, 0, 0 の中から必要な ものを用いて表せ。 (b) 6 が十分小さいとき, 往復運動の周期 T を, R, m, g の 中から必要なものを用いて表せ。 なお、 この場合, sin00 が成りたっているものとする。 (2) 図3のように、小球は半球の内面を半径rの円を描いて一 定の速さで水平に回っている。 (a) このときの円運動の角速度 1 を R,m,r, g の中から i/ Fi .) ... x 小球 m R MOOER 図 1 AZ 10 Oo` 0 図2 AZ lo 応用問題 R m x x

BからCでも力学的エネルギーは保存されますよね？ それは基準の位置が全て同じ場合なのですか？ だから、vcの値が間違っているのでしょうか

115. 力学的エネルギーの保存 長さ Z[m] の軽い糸におもりをつけた振り子がある。 図のよ うに,糸が鉛直方向と60°をなす点Aから、おも りを静かにはなす。 このとき, おもりが図の点Bと点Cを通過する ときの速さ, vc 〔m/s] を求めよ。 重力加速度 の大きさをg〔m/s2] とする。 A 60° B 5 例題25, 例題 26, 例題

(4)3枚目の画像のように力学的エネルギーの保存則で式を立てたのですがなぜ違うか教えてくださいm(*_ _)m

36* 傾角のなめらかな斜面をもつ三角柱 x が水平面の上にのせてある。 三角柱の斜面 の上に質量mの小物体Pをのせ,Pに糸 を結びつけ糸の他端を斜面の頂点に固定し た。重力加速度をg とする。 (1) 三角柱が水平面上で静止しているとき, 糸の張力 T。 を求めよ。 ま た,Pが斜面から受ける垂直抗力 N を求めよ。 (2) 三角柱を左方に適当な加速度で動かすと, Pは斜面に対して静止し ていて糸の張力が0になる。 その加速度の大きさαを求めよ。 また, そのときの垂直抗力 N を求めよ。 (3) 三角柱を右方に適当な加速度で動かすと, P が受ける垂直抗力が0 になる。その加速度の大きさβを求めよ。 また, そのときの糸の張 力 T を求めよ。 (4) (3)の状態で糸を切ると, P は斜面に沿って滑り出す。 P が斜面上を 距離だけ滑り降りたとき, 斜面に対するPの速さはいくらか。 (玉川大+大阪電通大) P.

保存力のみが働く場合に力学的エネルギーの保存が成り立つと思うんですが、保存力の見分け方はありますか？

(2)の問題についてですが、僕は向心力を利用して問題を解いたのですが、答えが合いませんでした。解説では力学的エネルギーの保存を使って解いているようですが、何故答えが合わないのか解説お願いします！ また、半長軸を半径とすると答えが一致するのですが、コレは常に成り立つのでしょうか？

1 ( ² ) = R√ ₂ = = 3R V ₂ V₁ = 3/V₁ m V₂² 2 3K 3R₂ V₁² - G 1 q of V₂ 6 M 3R Myx (3R)* 2R 3 GR 3 2/22m3gR GR 32 R √₂ 解答 √b2R 2

（２）の問題で水平方向の運動量保存の式と力学的エネルギー保存の式を立てますが、運動量の方は水平方向の速度で、一般的に運動エネルギーは水平方向に限らない思うのですが、この場合なぜ水平方向の速度しかないとわかるのでしょうか？ 小球がAにあるときどちらも水平方向にしか運動していな... 続きを読む

195. 台と小球の運動■ 図のように なめらかな曲面 水平面, 鉛直な壁Wをもつ質量Mの台が、摩擦のな い床の上に置かれている。 台上の点Pから,質量mの 小球を静かにすべらせた。 壁Wと小球の間の反発係 数をe(0<e<1), 点Pの水平面AB からの高さをん, 重力加速度の大きさをgとし, 速度はすべて床に対するものとして, 右向きを正とす (1) 小球と台が運動している間, 小球と台の運動量の水平成分の和を求めよ。 (2) 小球が最初に点Aを通過するときの小球の速度と台の速度Vを求めよ。 (3) 小球が壁Wと最初に衝突した直後の, 小球の速度がと台の速度V′ を求めよ。 (4) 衝突後,小球が達する最高点の水平面ABからの高さんを求めよ。 (17. 兵庫県立大 h OP A B 1