2番がわかりません。 教えて欲しいです。 答えは4.0×10-2乗mです

【3】 力学的エネルギー保存の法則 ▶p.106 ばね定数 2.5 x 102N/m のばねを, 片端を固定し てなめらかな水平面上に置いた。 質量 0.10kgの物 体に 2.0m/sの速さを与えて, ばねにぶつけたとこ ろ,ばねは縮んだ。 縮んだ後, ばねはもとに戻ろう とし,自然長になったところで物体はばねから離れ, なめらかな曲面を上昇した。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² として 次の問いに答えよ。 2.5×102N/m 99999999999 -2.0 m/s 0.10kg (1) はじめに物体のもっていた運動エネルギーを求 めよ。 (2) ばねは自然長に対して最大でどれだけ縮むか求 めよ。 (3) 物体はなめらかな曲面を上昇して, どれだけの 高さまで到達するか求めよ。 【4】 力学的エネルギーの変化と非保存力のする仕事

(2)の解説でmghの左辺がm/2×kd^2/2mとなっているのですが、なぜkd^2/2ではいけないのでしょうか？

は重 が保 保最 レギ 法さ の法 O さ はールエ [指針 [押し縮めた状態から、自然の長さにもどるま では,物体 A,Bは一つの物体として考える。このと きは,物体 A,Bをあわせて力学的エネルギーを考え る。その後、物体 A, B は分離するため, 力学的エネ ルギー保存の法則は,物体ごとに適用する必要がある。 解説 (1)物体 A, B は, はなれるまで質量 2m [kg] の一つの物体として考える。 物体Bが物体A からはなれるのは, ばねが自然の長さにもどったと きであり,このときの物体の速さをv[m/s] とする｡ はじめの状態から, 物体Bがはなれる直前まで, 物 体には弾性力のみが仕事をするので,力学的エネル ギーは保存される。 はじめの状態と, 物体Bがはな れる直前とで,力学的エネルギー保存の法則から, v² == -d2 k 01/2/kd=1/12/3×1 kd² x (2m) X v² 2m k 2m v> 0 なので. V= d[m/s] (2) 物体Bが達する最高点の高さをん [m]とする。 物体Bがはなれた直後から, 曲面を上って, 最高点 に達するまで, 物体Bには重力のみが仕事をするの で,力学的エネルギーは保存される。 物体Bは,最 高点において速さが0であり,物体Bがはなれた直 後と, 最高点に達したときとで,力学的エネルギー 保存の法則から、 (?) k k d2=mgh 1/23mx -d² [m] 2m 4mg 物体がはなれたあとのばねの錠みの見上げな h=

この問題の【3】の解答でと導き出した式の右に2/1kx²とあるのですがどう考えたのか分かりません、

199. さまざまな衝突 なめら 質量 m[kg] の小球A,Bがある。 A が速さv[m/s] で等 速直線運動をして,静止しているBに正面衝突をした。 反発係数eが,次の (1)~(3) の場合、衝突後のA,Bの速さと, 衝突きの力学的エ ルギーの変化量をそれぞれ求めよ。 (1) _e=1 (2) e= 3 (3) _e=0 知識 200. 合体とエネルギー図のように, なめらかな水平 面上に,ばね定数kのばねにつながれた質量Mの物体 m Vo が置かれており, ばねは壁に固定されている。 そこに, 94 Ⅰ章 力学Ⅱ 例題 Mk mio-00000 Fooooo 質量mの弾丸が右向きに飛んできて, 速さで物体に 衝突し、 一体となって運動してばねを押し縮めた。 衝突は瞬間的におこったとする。 (1) 一体となった直後の物体と弾丸の速さを求めよ。 (2) 衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。 (3) 衝突後,ばねは最大どれだけ縮むか。 例題25 ヒント (1) 衝突前, なめらかな水平面上で物体が静止しており、 ばねは自然の長さである。 衝突は瞬間 的であり, 衝突前と衝突直後で、ばねは力をおよぼさず,物体と弾丸の運動量の和は保存される。

なぜ rが♾のとき、Vダッシュはゼロ以上なんですか？ それと、その時に右の式のようになるのはなんでですか？🙇🏻‍♀️💦

例題 36 万有引力を受けて運動する物体のもつエネルギー 地表から質量 m[kg]の物体を真上に打ち上げたとき、再び地球に戻ってこない ようにするには、いくら以上の速さで打ち上げればよいか。 地球の半径をR[m〕 , 地表での重力加速度の大きさをg [m/s'] とする。 ● 47 センサー 万有引力のみによる運動で は, 1 - mv² + (-G Mm) 2 =一定 この速度を第2宇宙速度と う。 数値は約11.2km/s 解答 打ち上げる速さをv[m/s], 万有引力定数をG[N・m²/kg] 「地球の質量をM[kg] 地球の中心からの距離 [m] での速さ をv[m/s] とすると、力学的エネルギー保存の法則より 無限遠点を万有引力による位置エネルギーの基準点として､ Mm 27/12 1/2 mv² + ( - G Mm) = ²/27 mv ² + ( - c Mm) ・G →∞のとき, v2≧0より、 1 mv²_0 GMm..... ≧0...... ① 2 一方,物体が地上にあるとき, mg = G ① ② より G, M を消去すると vz√2gR R Mm R2 (2) E

⑴〜⑶まで全部わかりません、、、 詳しい解説をお願いしたいです。

2 図のように、段差のあるなめらかな床があり,上 段は曲面, 下段は水平面である。 段に接するよう に質量Mの台Bが置かれており,Bは段差と同じ 高さで,上面は粗い水平面である。 質量mの物体 Aを, 台Bの上面から高さんの曲面上の点で静か にはなすと, Aは曲面をすべりおり, Bの上面をすべって, Bに対して静止した。 このと き, AとBは床に対して同じ速度であった。 重力加速度の大きさをg とする。 (1) Aが図の点Pを通過するときの速さを求めよ。 (2) AがBに対して静止したときの, 床に対するA, B の速さを求めよ。 (3) この一連の運動によって失われた力学的エネルギーをめ B

②の答え10cmなんですけど理解できないので解説お願いします

9 力学的エネルギー 図のような振り子で, おもりを点Aまで持ち上 げて離すと,おもりは点Dまで上がった。 次の問 いに答えなさい。 ●運動エネルギー, 位置エネルギー が最大になって いるのは, それ ぞれおもりがど の点にあるとき か。 ②点Pにくいをさした。 点Aで離したおもりは, 点Bの高さから何cmまで上がるか。 A 110cm 15cm B C 5 cm

(2)で、何故点Cが運動的エネルギーと位置エネルギーの和になるのかが分かりません。運動エネルギーのみだと思っていたのですが、なぜこうなるのでしょうか。教えていただけると助かります🙇‍♂️

基本例題21 弾性力による運動 なめらかな水平面ABと曲面 BC が続いてい る。 Aにばね定数 9.8N/m のばねをつけ, その他 端に質量 0.010kgの小球を置き, 0.020m縮めて はなす。重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 小球は,ばねが自然の長さのときにばねからはなれる。その後,小球は水平面 AB から何mの高さまで上がるか。 A 指針 垂直抗力は常に移動の向きと垂直で あり仕事をしない。 小球は弾性力と重力のみから 仕事をされ, その力学的エネルギーは保存される。 (1) では, ばねを縮めたときの点と曲面上の最高点 (2) では, ばねを縮めたときの点と点Cとで、それ ぞれ力学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 解説 (1) 重力による位置エネルギーの 高さの基準を水平面ABとすると, ばねを縮め たときの点で,小球の力学的エネルギーは,弾 性力による位置エネルギーのみである。 曲面 BC上の最高点で, 速さは0であり,力学的エネ →基本問題 156, 164 C, 20000 B (2) 水平面 AB からCまでの高さは0.40mである。 ばねを0.10m縮めてはなすと, 小 球はCから飛び出した。 このときの小球の速さはいくらか。 0.40m ルギーは重力による位置エネルギーのみである 最高点の高さをん〔m〕 とすると, 1/12 ×9.8×0.020²=0.010×9.8×ん h=2.0×10-²m 飛び出 (2) 飛び出す速さをv[m/s] とすると、点Cにお いて, 小球の力学的エネルギーは, 運動エネル ギーと重力による位置エネルギーの和であり, 1 ×9.8×0.10²=1/123×0.010×v2 2 +0.010×9.8×0.40 v=1.96=1.42 v=1.4m/sh

②はとうやって求められるのでしょうか？ 解説お願いします😭😭

9 力学的エネルギー 10 図のような振り子で, おもりを点Aまで持ち上 げて離すと, おもりは点Dまで上がった。 次の問 いに答えなさい。 ① 運動エネルギー, 位置エネルギー が最大になって いるのは, それ ぞれおもりがど の点にあるとき か。 ②点Pにくいをさした。 点Aで離したおもりは, 点Bの高さから何cmまで上がるか。 A 110cm.. 15cm P B C D 5cm

2つほど質問があります。 ①(1)の問題で、v^2-v0^2=-2axの式に当てはめたのですが、答えがちがいました。なぜこの式は使えないのでしょうか。 ②(2)の解説の別解部分であるところに、無限遠では、位置エネルギーは0になるからと書いてありますが、運動エネルギーはは... 続きを読む

解説 (1) 地球の質量をM, 物体の質量をmとする。 打ち上げた直 後と高さんの点に達したときとで,力学的エネルギー保存の法則の式 ・G を立てると, 12/2mv²+(-GMm Mm R+h h 2GM- GM=gR2 の関係から, v= v₁= √ R(R+h) (2) (1) ひの式において,分子, 分母をともにんで割ると OMA Vm) = - R +1 ・G づく。したがって, 速さv2 は, v2=√2gR Ma 日の 2gR である。 ここで, んを無限遠に近づけると, は0に近 R h R h 2gRh R+h (1) GM=gR2 の関係 は,mg=G- から得 られる｡ Mm R2 ● 別解 (2) 万有引力 による位置エネルギーは, 無限遠で0となるので, 力学的エネルギー保存の 法則からは 2 2 n v ₂². Mm R = 0 GM = gR2 の関係を用い T. v₂=√2gR

！！！至急お願いします！！！ マーカーの部分の言ってる意味がわかりません。 解説をお願いします🙇‍♂️

基本例題20 弾性力による運動 なめらかな水平面ABと曲面 BC が続いてい る。 Aにばね定数 9.8N/m のばねをつけ、 その他 端に質量 0.010kgの小球を置き, 0.020m縮めてA はなす。 重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 (1) 小球は,ばねが自然の長さのときにばねからはなれる。 その後, 小球は,水平面 AB から何mの高さまで上がるか。 (2) 水平面 AB からCまでの高さは0.40m²である。 ばねを0.10m縮めてはなすと, 小 球はCから飛び出した。 このときの小球の速さはいくらか。 指針 垂直抗力は常に移動の向きと垂直で あり仕事をしない。 小球は弾性力と重力のみから 仕事をされ, その力学的エネルギーは保存される。 (1) では, ばねを縮めたときの点と曲面上の最高点, (2) では, ばねを縮めたときの点と点Cとで, それ ぞれ力学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 解説 (1) 重力による位置エネルギーの 高さの基準を水平面ABとすると, ばねを縮め たときの点で、小球の力学的エネルギーは、弾 性力による位置エネルギーのみである。 曲面 BC上の最高点で, 速さは0であり、力学的エネ H 22nd B 2 00000 基本問題 151, 158 C ルギーは重力による位置エネルギーのみである 最高点の高さをん 〔m〕 とすると, ×9.8×0.020²=0.010×9.8×h v2=1.96=1.42 0.40m ん=2.0×10- (2) 飛び出す速さをv[m/s] とすると、点Cに いて, 小球の力学的エネルギーは、運動エネ ギーと重力による位置エネルギーの和であり 1. 1/3×9 ×9.8×0.10²=1/123×0.010ײ 2 +0.010×9.8×0. v=1.4m/s