写真の問題についてですが なぜ(2)(3)でエネルギー保存則を用いることができるのですか？Pがばねに衝突したときに発する音や熱などの保存力以外が生じることから、エネルギー保存則は崩れるのではないでしょうか？

EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Q がばね定 数kのばねを付けられた状態で置かれている。 左から質量 m の球Pが速度で進んできた。 (1) ばねが最も縮んだときのPの速度を求めよ。 △△ (2) ばねの縮みの最大値を求めよ。 (3) やがてPはばねから離れた。 Pの速度u を求めよ。 解 (1) P がばねを押し縮めると同時に, Qは (2) 力学的エネルギー保存則より 2 1/2mv ² = 1 {mv²³ + 1 Mv² + 1/2kl² ばねに押されて動き出す。 ばねが最も縮 んだときとは Qから見て接近してくる Pが一瞬静止したときでもある。 つまり、相対速度が0となるときだ｡ し たがって、このとき Qの速度もである。 AUTO200 運動量保存則より mv=mv+Mv 地面から見た温度 トク 2物体が動いているとき, "最も..... は相対速度に着目 ちょっと一言 Uを消去して整理すると 2次方程式の解の公式より u= Qから見た Pの運動 V=- m u=- P m+M m+M Vo m m+M -Vo 1% ・vo mM :: 1=v₁₁ k(m+M) k 止まった) (18) ここでQ上の人に保存則まで用いさせてはいけない。 保存則や 運動方程式は静止系 (あるいは慣性系)で用いるべきもの。 ただし, 次章で扱う慣性力の効果まで考慮すれば加速度系で用し ることもできる。 (3) Q の速度をUとすると 運動量保存則より mv=mu+MU ...... ① ばねは自然長に戻っているから,力学的エネルギー保存則よりP発射 -mvo´ 2-1/23m²+1/2 MU2 (U2) ….….…. ② (m+M)u²-2mvou+(m_M)vo² = 0 05 相対速度 0 P.Qの速度は同じ 1このとき、相対に。 M u=v とすると, ① より U=0となって不適 (ばねに押されたQは右 (1 いているはず) 20 V. m-M

仕事とエネルギーについての問題です。 （キ）と（ク）がなんでこの答えになるのかがわかりません。計算過程と解説をどなたかお願いします。

【7】 ( 明治大) 次の文中の空欄 ( )に適する式を所定の欄に記入せよ。 また, をそれぞれの解答群から一つ選べ。 X 図のように, あらい斜面上に質量の無視できるばねがあり, その下端 Q が固定されている。このばねは 斜面に沿って伸縮できる。 ばねははじめ自然の長さであり、このときのばねの上端 P の位置を x=0とし の小物体を静かに置く。 物体と斜面の間の静止摩擦係数をμlo, 動摩擦係数をμ',重力加速度の大きさを て斜面に沿って軸をとり, 下向きを正とする。 x=0より斜面に沿って距離も上がった地点Rに質量m とする。以下では、ばねと斜面の間の摩擦を無視してよい。また物体の大きさも無視してよい。 0 x=0 ア R に最も適するもの (I) 斜面の傾斜角6が小さいとき, 物体は静止したままであった。このとき、物体にはたらく摩擦力の大き イ さは ア である。 傾斜角をある角度より大きくしたところ、物体は斜面に沿って下降した。この 場合、斜面に沿った方向に物体が受ける力は,物体がばねに接触するまでは、 たがって、物体が斜面に沿ってLだけ下降して, ばねに接触する直前の速さVはウ で与えられる。 し である。 物体は、ばねと接した後, ばねと離れることなく運動し, ばねは最大d だけ縮んだ。 do だけ縮んだと きのばねの弾性エネルギー Ek は, ばね定数をkとするとE=(a)である。 物体が斜面に沿ってx=0か らx=d まで下降する間に重力が物体にした仕事はW= であり、摩擦力がした仕事は W2=オである。 ばねの弾性エネルギーEk, 接触する直前に物体のもっていた運動エネルギー 1 m2 の間には カ という関係式が成り立つ。 (ⅡI) 次に, 斜面の傾斜角9を0より大きいままにして, 物体をばねの上端 らだけ縮めてから静かに放す。 ここで物体が静止し続ける山の条件はキ である。 d がこの条件を 満たさず,物体が斜面を上がり始める場合を考えよう。物体はそのx座標がxになるところまで上がって いき, そこで速度がゼロになった。物体がx=dからx=xへ動いたときのばねの弾性エネルギーの変化と 重力による位置エネルギーの変化の和は、摩擦力がした仕事に等しい。｡ このことを利用すればx = | であることが導かれる。 ク ばねを自然の長さか に連結し,

2番がわかりません。解き方教えてください！

速 【2】 弾性力と力学的エネルギー なめらかな水 平面上で、 ばね定数 80N/m のばねの一端を壁に 固定する。 質量 0.20kgの小球を, ばねの他端に 向けて速さ 6.0m/sで運動させると, 小球はばね と一体となり, ばねを押し縮めた。 (1) 小球の速さが 6.0m/s, 3.0m/s 0m/s のと きの小球の運動エネルギーK, 弾性力による 位置エネルギーU力学的エネルギーEをそれ ぞれ求めよ。 k A B 3.6丁 0.97 o J U 0J 203 6.0m/s 3-6丁 E 3.69 3.67 3_6J (2) 小球の速さが0となったとき, ばねの縮み は何か。 【3】 な 押なの 靖 押し なし を重 の LOO (1 八 この ルギ (2 わ n (3) FF

2番がわかりません。答えは7.5です！解き方教えてください。

白川奈桜 年末対策プリント 6 にはなす。これについて B 10.20m Na=07 A 1.4 m/s 早める h=0 0ml 滑り落ちて、高 面はなめらかで、 C点で いに答えなさい。 A 2.0kg Q Me²10m (6) 右の図において、 高さ10mのA点にある質量 2.0kgの物体が初速度 0m/s で滑り落ちて、 高 さ0mのB点、 ある高さのC点を通過し、 さらに斜面をのぼった。 面はなめらかで、 C点で の物体の速さは7.0m/sであった。 これについて、次の①、②の問いに答えなさい。 ① B点での物体の速さを求めなさい｡ 9.3×2×10=1/2×2×x2 196=x2 x² = 196 x = (4 答 14m/s C点の地面 (基準面) からの高さを求めなさい。 B 2.0kg AQ 10m ? N Do

真ん中の問題の（5） 1番下の問題の（2）と（3）解説お願いします！ 出来れば今日中がいいです。

ミ K=0 U= mgh 2 mv² きさ、 F0 12/28k 練習問題 31 力学的エネルギーの保存① 長さ5.0mの糸の先におもりを付け点 につるして振り子にした。 糸がたるまない ようにして、点Oと同じ高さの点Aから おもりを静かにはなした。 重力加速度の大 きさを9.8m/s' とし, √2= 1.4 とする。 A h=5.01 -5.0m -000000円 A 0 74 2.5m117600 また、空気抵抗や糸の質量は考えないものとする。 (1) おもりが最下点に達したときの速さを求めよ。 (2) 最下点を通過後, 反対側に鉛直から60°の点Bを通過するときの速さを求 めよ。 100000 自然長: L 10000000 解し ooooooo 82 力学的エネルギーの保存 ② 滑らかな水平面上に質量mのおもりを 置いた。 このおもりに, ばね定数k, 自 然長Lのばねの一端を取り付け、他端 を固定した。次に、ばねが自然長からa ( 0 <a <L) だけ伸びる位置までおもり を移動させ,静かにはなした。 (1) はなした直後の弾性力による位置エ ネルギーを求めよ。 V=1/2k. (2) 自然長からの伸びがxのとき, おも りの速さを求めよ。 (3) 自然長になったときのおもりの速さ を求めよ。 次に,おもりの質量を2倍にして,同じ実験を行う。 mia (4) 自然長になったとき, おもりの速さは (3) のときの何倍になるか。 (5) 自然長になったときのおもりの速さを (3) と同じにするために必要なばねのば ね定数を求めよ。 (1) 小物体をはなした直後の, ばねの弾性エネルギーを求めよ。 (2) 小物体がばねから離れた直後の速さを求めよ。 (3) 最高点の面 AB からの高さを求めよ。 学習した日 5.0m m (3 a m 83 力学的エネルギーの保存 ③ 滑らかな水平面AB と,斜面 BC が続い B ている。 Aにばね 定数10N/m のば ねの一端を固定し, 他端に質量 0.10kgの小物体を置いて, ばねを0.20m だけ押し縮め, 静かには なす。 小物体は弾性力によって加速された後, ばねが自然長に達した瞬間にばね から離れて水平面AB上を運動し,さらに斜面 BC を上昇した。 水平面AB 及 び斜面BCは滑らかにつながっているものとし、重力加速度の大きさを 9.8m/s²とする。 (2) - k-2,5m m アップ 500 [] (1) (2) (3 (3) J S ⠀ 10 No. 1 : 60 : 80 100

解き方を教えてください🙇🏻

4.0Nの力を加えると0.20m縮むつる巻きばねがある。このばねに物体を付け, ばねを 0.40m 伸ばしたとき, ばねの弾性エネルギーは何Jか。

物理基礎の問題です。私はイだと思いましたが、答えはエのようです。なぜエになるのかが分からないので、教えてくれると嬉しいです。

図のように,一部に距離のあらい区間ABがある水平な床面が,そ の右方でなめらかに斜面で接続している。 区間AB以外の床面と斜面は, その接続部も含めてなめらかである。 ばねと質量mの小物体を床面の Aより左方に置き、ばねの左端を固定して右端に小物体を接触させてお く。このとき, ばねは自然の長さであった。ただし, 区間ABでの床面 と小物体の間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとする。ま また, 小物体は同一鉛直面内を運動するものとする ばね ア ft# W 0 }}} 小物体を手で押してゆっくりと左に動かし, ばねの自然の長さからの 縮みが x となった位置で小物体を手で支えて静止させた。この間に, ウ 仕事 W 小物体 ばねがされた仕事をWとする。 また, ばねがされた仕事 W とばねの弾 性力による位置エネルギーUには次の関係が成り立つ。 0 床面 A (1) ばねが自然の長さより x だけ縮むまでの間に, 小物体が動いた距 離とばねがそれまでにされた仕事の関係を表すグラフの概形として最 も適当なものを,次のア~エのうちから1つ選び,記号で答えよ。 B 30 距離 Xo PEALE W = U イ仕事 W 工仕事 斜面 W 0 30 距離 XO BENE

(3)なんですけど、なぜkl＝mgになりますか？

24* 基 質量 m のおもりPを鉛直につるすと Iだけ伸びる軽いばねがある。 重力加速度を PEN zmmmmmmmmmmmmm g とする。 図のように傾角の斜面上で,P をつけたばねの上端を固定する。 斜面とPの 間の静止摩擦係数をμ,動摩擦係数をμ' とし, ばねが自然の長さに保 たれるようにPを手で支えておく。 (1) 手を放したとき,Pが動き始めるためには斜面の傾角0 はα より 大きくなければならない。 tan を求めよ。 。。 (2) 傾角(>α)の斜面上で手を放すとPが動き始めた。 ばねの伸びが 最大値 x になったとき, Pの最初の位置から重力の位置エネルギーは いくら減少するか。 P 10 (3) (2)において, ばねの弾性エネルギーはいくらか。 (4) ばねの最大の伸びx を求めよ。 (5) ばねの伸びが最大になったのち, Pが再び動き始めるためには tan 0 はある値より大きくなければならない。 その値をμμ'で表せ。 (大阪電通大)

教えてください

58. 弾性エネルギー ばね定数 10N/m のつる巻きばねについて次の問いに答えよ。 mor 0.20m 0.20m (1) このばねを自然の長さから 0.20m 引き伸ばしたとき, ばねのもつ弾性エネルギーU [J] を求め よ。 (2) このばねを,さらに0.20m 引き伸ばしたとき, ばねのもつ弾性エネルギーU-2 [J] を求めよ。 こ のとき, ばねを 0.20m 引き伸ばすのに要した仕事 W [J] を求めよ。

至急！！この2つの問題の式と答えを教えて欲しいです！！！

(2) 4.0N の力を加えると 5.0cm 伸びるばねがある。 ①ばね定数は何N/m か。 80 式 ②5.0cm 伸びたときの弾性エネルギーは何Jか。 式 S