⑵ですが、なぜ弾性エネルギーはかんがえなくてよいのですか？

193. 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 が置かれており, ばねは壁に固定されている。 そこに, 質量mの弾丸が右向きに飛んできて, 速さv。 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。 m Vo M k 18 100000

なぜ物体単体では力学的エネルギーが保存しないのでしょうか？

140 (1) AとBを1つの系と考えると、 運動量が保存するので、 m.2㎝+3m・ひ = V = = (m+3m).V 上ひ 4 (2) ok = 1/ ( m+ 3 m³) · (√/v) ²2 - (2. m. (2²m)² + 1 · 3m. 11²) -muz 3 m²減少した 前 AL : 054 物体Aに注目すると、弾性力(保存力)のみ仕事をするので、力学的エネルギーは保存する。 £₁7. X1 • m² (²v)² = — -m . (= v) ² + 1 tex ² 2 AとBを1つの系とすると、系で力学的エネルギーは保存するので、 — · m. (2v)²= 1/1 · 3 m. v^² = 1/2 · (m+3m). (=^^^) ² + 1 + 1x² 2 質問:なぜ物体Aのみでは力学的エネルギー保存の式を立てられないのですか?(Bも同様に)

これの（3）を教えて頂けませんか🙏 2枚目の写真が答えなのですが、解説を読んでもよくわかりません、、、

6 [2014 東京大] 【35分】 図1に示すように、水平から角度を なすなめらかな斜面の下端に, ばね定数 んのばねの一端が固定されている。斜面 は点Aで水平面と交わっており, ばねの 他端は自然の長さのとき点Aの位置にあ るものとする。 図2に示すように,質量 mの小球をばねに押しつけ, 斜面にそっ て距離xだけばねを縮めてから静かに手 をはなす。 その後の小球の運動について, 次の問いに答えよ。 ただし, 重力加速度 の大きさをgとする。 また, 小球の大き さとばねの質量は無視してよい。 (1) x=x のとき, 手をはなしても小球 は静止したままであった。 このときの x を求めよ。 (2) 手をはなしたのち, 小球が斜面から 飛び出し水平面に投げ出されるための の条件を, k, m, g, 0 を用いて表せ。 「ひゃん。 (3) x=3x) のとき, 小球が動きだしてから点Aに達するまでの時間を求めよ。 次に,(2) の条件が成立し小球が投げ出された後の運動を考える。 小球は点Aから速さ で投げ出されたのち, 水平距離s だけ離れたところに落下する。 点Aでの速さが一定 の場合は,0=45°のとき落下までの水平距離が最大になることが知られているが,今回 の場合は,0によって”が変わるため, s が最大となる条件は異なる可能性がある。 次の 問いに答えよ。 なお,必要であれば、表1の三角関数表を計算に利用してよい。 S 表 1 (4) vをx,k, m, g, 0 を用いて表し、 xが一定 のとき, sが最大となる 0は45°より大きいか小 さいか答えよ。 (5) s をx,k, m, g, 0 を用いて表せ。 0 sin 0 cos o 0 sin 0 cos o x m A 図1 A 図2 35° 10° 15° 20° 25° 30° 40° 0.17 0.26 0.34 0.42 0.50 0.57 0.64 0.71 0.98 0.97 0.94 0.91 0.87 0.82 0.77 0.71 45° 50° 0.77 0.64 20.57 20.50 0.42 0.34 55° 60° 65° 70° 75° 80° 0.82 20.87 0.91 20.94 20.97 0.98 0.26 0.17 2mg のとき,表 (6) x=- k に示した角度の中から, sが最も大きくなる 0 を選んで答えよ。 (7) x を大きくしていくと, s が最大となる 0 は何度に近づくか。 表に示した角度の中 から選んで答えよ。

この問題の(1)を フックの法則ではなく 弾性エネルギーの公式で解くと答えが違うのは何故ですか？

104~108 解説動画 基本例題 22 力学的エネルギーの保存 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k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をm, d, g で表せ。 解答 (1) 力のつりあいより kd-mg=0 よって k=- (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=_=_mv²+0+1=kd² (1) の結果を代入して, vについて解くと mgd=1/12/m+1/2xmxd² よってv=√gd 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。 [POINT mg d lllllll 伸び d kd PO P Img 伸び Olllllll 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=-1-mv² U=mgh U=1½kx 1000000 伸び 速さ V r C 解

質問です。 W=Fxより、W=fx つまり、W=10×0.050=0.50Jとならないのは何故なのでしょうか? 詳しく教えて下さい〜!!! 宜しくお願いします。

□123. 弾性力による仕事とグラフ図は, あるばねの弾性力f [N] と自然の長さからの伸 びx [m]との関係を示している。 このばねをな めらかな水平面上に置いて, 一端を壁に固定し 他端に物体をつなぐ。 次の各問に答えよ。 (1) ばねの伸びx [m] を0から0.050m とする のに必要な仕事は何Jか。 f〔N〕↑ 10 5 LO 0 0.025 x [m] 0.050

物理基礎です。写真1枚めの⑵と⑶で、⑵では写真2枚めの解答の黄色いマーカーの式になる理由がわかりません💦⑶も解答のような式になる理由がわかりません💦教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️

5. 仕事と力学的エネルギー 59 91 抗力のする仕事 一端を天井に固定したばね定数 ✓ んの軽いばねを鉛直につるし,他端に質量mのおもり をつけ,これを手で支えてばねが自然の長さとなる位置 で静止させた。重力加速度の大きさをgとする。 00000 Fooooo (1) 図1のように手をゆっくり下げていくとき, おもり ゆっくり下げる 急に手を放す が手から離れる位置でのばねの伸びはいくらか。 図 1 図2 (2) (1) おもりが手から離れるまでに手がおもりにした仕事はいくらか。 (3) 図2のように急に手を放すとき, ばねの伸びの最大値はいくらか。 3, 例題 24

(2)〜(4)が分かりません。 答えは(2)9.8 (3)5.6 (4)15 (5)0.50です。 運動エネルギーや位置エネルギーの問題なので それらなどの公式を使って解くのは分かるのですが、 それらをどう組み立てればこの... 続きを読む

問題1 次の(1)~(5)において点Pでの物体の速さ [m/s] はいくらか。 ただし, 物体の質量を 2.0kg,重力加速度の大きさを9.8m/s2,√2=1.4,√5= 2.2 とする。また, すべ ての面は滑らかであるとする。 (1) 斜面上で静かにはなした。 (2) 斜面下向きに 7.0m/sの 初速度ではなした。 2.5m (4) 台上から水平に14m/s の初速度で投げた。 14m/s P 2.5m 2.5m 7.0m/s P 0.10m (3) 斜面に向けて 9.0m/sの 初速度ではなした。 P 2.5m せっしょく (5) ばね定数 50N/m のばねに接触させ, ばねを自然の長さから 0.10m 縮めてから静かにはなした。 9.0m/s P

(2)についてです。答えは以下の通りなのですが、位置Rって、最初の図で言う位置Qのことであっていますか？？

151. 動摩擦力と仕事■ 水平面上の壁にばね定 数んのばねの一端を固定し、他端に質量mの物 体を取りつけた。 ばねが自然の長さのときの物 体の位置Oを原点とし, 右向きを正とするx軸 をとる。 物体を, 原点Oからx軸の正の向きに距離 静かに はなれた位置Pまで引き はなすと, 物体はx軸の負の向きに向かって動き出し 0から距離s はなれた位置Qで 静止した。 この運動では,PとQの間のある点で物体の速さが最大となることが観測さ れた。 物体と面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをg とする。 (1) 物体が位置Pにあるとき, ばねにたくわえられている弾性エネルギーはいくらか。 (2) 物体が0から距離 x はなれたPとQの間の任意の位置Rにあるとき, 物体の運動 エネルギーはいくらか。 (3) 物体が静止する位置Qの座標sはいくらか。 (4) 物体の速さが最大となる位置を求めよ。 自然の長さ OKS-0 [00000 Ø d d d d d d d d d d d d d d d Ø Ø Ø Ø D0000000 ●ヒント 151 (2) 物体の運動エネルギーの変化は, された仕事に等しいことを利用する。 x (10. 愛知教育大 改)

こちらの(1)についてです。答えは以下の通りなのですが、線引きしたところがなぜ成り立つのか分かりません。教えていただきたいです。

発展例題 9 ばねと力学的エネルギー保存の法則 ばね定数kの軽いばねに質量の無視できる皿をのせ, 図(a)のように鉛直に立てる。 図 (b)のように,質量m の物体を手でもって皿の上にのせ、 急にはなすと物体は 振動を始めた。 重力加速度の大きさをgとして,次の各 問に答えよ。 lll lll 100000 ◆発展問題 150 000000 (1) 物体が最下点にきたとき, 物体ははじめの高さか ら距離 x 下がっていた (図 (c))。 x。 はいくらか。 (a) (b) (2) 物体の速さが最大となるのは, はじめの高さからいくら下がったところか。 Xo

力学的エネルギー保存則を使う問題で、(5)で最高点での速度が水平方向にしかかかっていないと思い、vcosαでやろうと思ったのですが、答えが合いませんでした。 どう考えればいいのでしょうか？ よろしくお願いします

簡明で ってい 訓を使 「重 =] 第二問 ( 30点) 図1-1のような発射台から,図 1-2に示す操作によって、体積を無視できる質量 m[kg]の 小物体を打ち出す場合を考える。斜面は水平面に対して角度d[rad] だけ傾いている。重力加 速度の大きさは [m/s]である。 ばねは質量が無視でき, ばね定数は [N/m] である。 図1-1 に示すように,自然長のばねと小物体が接するときの小物体の位置を A, 小物体が打ち出さ れるときの位置をBとし、位置Aと位置Bの間の距離を4 [m]とする。 なお, 空気抵抗は無視 できるものとする。 ばね (自然長) 小物体 futur 斜面 wwww.. 10 1 位置 A lo 水平面 図1-1 図 1-2 位置B P はじめに,図 1-2の左図に示すように, 小物体が斜面上の位置Aから距離 [m]の位置に くるように、指でばねを押し縮めた。 (1) この状態で, ばねが有する弾性エネルギーを求めよ。 次に, 小物体から指を離すと, 小物体は斜面を登る向きに運動して, ばねから離れた。 (2) ばねを離れた直後の速度を求めよ。 (3) 小物体が位置 B に達するために必要なんの条件を求めなさい。 (4) 小物体が位置Bを通過するときの, 小物体の速さ vを求めよ。 (5) 小物体は位置 B で斜面から離れた。 物体が到達する最高点を、位置Aからの高さで表 せ(vを用いてよい)。