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物理 高校生

例22の(2)ですが、どうしてP通過時に弾性力による位置エネルギーがかかるのですか。基準面にあるので、位置エネルギーは無く運動エネルギーだけだと思いました。教えて欲しいです、よろしくお願いします。

v² = 49 ゆえに v=7.0m/S 基本例題 22 力学的エネルギーの保存 →104~108 解説動画 質量mの小球を軽いばねでつるしたところ. ばねが自然の長さからd だけ伸びた状態で静止した。 このときの小球の位置を点Pとする。重力 加速度の大きさをg とする。 (1) ばね定数をm, d, g で表せ。 (2) ばねが自然の長さとなる点Qまで小球を持ち上げ, 静かにはなした。 おもりが点Pを初めて通過するときの速さvをmd,g で表せ。 [POINT 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 (2) 点Pを重力による位置エネルギーの基準とする。 点 Q, P間での力学的エネルギー保存則より 0+mgd+0= 1/2mv²+ v² +0+1=1 / kd² (1) の結果を代入して, vについて解くと mgd= 1=1 !== // mv² + 1/{ xmg xd² £>> v=√gd ・X よって 2 d 指針 (2) 点Qと点Pそれぞれについて, ① 運動エネルギー, ②重力による位置エネルギー, ③弾 性力による位置エネルギーを考え,力学的エネルギー保存則の式を立てる。 よってk=mg d & Illllll 伸び d kd PO Img T P td- eeeeeee 伸び 0 ①運動エネルギー ②重力による位置エネルギー ③弾性力による位置エネルギー K==mv² U=mgh V=1/1/2k.x2 U ORE 0000000 伸び d 速さ RECE (1 (2 指針 解答

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理科 中学生

(2)の②番がよく分かりません。荷物を持ち上げた長さは関係ないのでしょうか?

明子お姉さんとななみさんは, 20kgの荷物を持ち上げようとしています。 ななみさん、この荷物を持ち上げるのを手伝ってくれない? ものすごく重いの...。 明子お姉さん いいわよ! ... う~ん, たしかに重いわ。 ななみ (1) ななみさんは、 手でこの荷物を持ち上げてみたところ, 5cmだけ持ち上げることができ ました。 このとき, ななみさんがした仕事の大きさは何ですか。 20kg→200N 200N × 0.05m=10J 何かいい方法はないかしら・・・。 「そうだ! あの棒を「てこ」として使ってみようよ! (2) ななみさんは、 右の図のように,棒をてこに して, 棒の左はしに荷物を置き, 右はしを押し て, 荷物を持ち上げようとしています。 ただし, 棒の重さは考えないものとします。 20kg 0.4m 10 J 20 1,6m ① 荷物を持ち上げるためには,棒の右はし(の部分)を何N以上の力で押せばよいですか。 支点から作用点・ 力点までの長さの比は, 0.4:1.6=1:4なので,右はしを 1 押す力は荷物の重さの一 となる。よって200N×12=50N 4 50N ② ななみさんは,棒の右はしを20cm押して, 荷物を5cm 持ち上げました。 このとき,な なみさんがした仕事の大きさは何ですか。 50N×0.2m=10J 10 J

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