なぜ位置エネルギーで比べたらダメなのですか？

小球 A 小球 B 128/ 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l[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/s²] 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 [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]

写真の問題の(3)についてですが、ばねが自然長になる前にPがばねから離れるということは起こらないのでしょうか？

EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Q がばね定 数ん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v 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。 AKOO (2) ばねの縮みの最大値を求めよ。 ALOO (3) やがてPはばねから離れた。 P の速度 u を求めよ。 (3)Qの速度をUとすると 1 ogla & Slammi 60 mv² = mu² + 1/{ MU ² 2 u= m 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発射離れる 瞬間 m±M m+M% P (m+M)u²-2mvou+(m-M)vo²2 = 0 u=m-M m+M Vo Uを消去して整理すると 2次方程式の解の公式より u=vo とすると,①よりU=0 となって不適(ばねに押されたQは右へ動 (1 20v:. いているはず) -Vo k M

詳しく教えて欲しいです。

[学習後 ] 小球の高さは固定したままレールの傾きをABへ大 きくし、斜面上に静止させた小球から手を静かに離し た。このとき、 小球が水平面を移動するときの速さは、 AとBを比べるとどうなるか｡ その理由も付け加えて、 できるだけ詳しく書いてみよう。 小球 B A

⚠️至急でお願いします！ 理科の『仕事と力学的エネルギー』の単元の質問です Q.2㎏の物体を5m移動されたときの仕事は何Jか？ 分かる方教えて頂けると助かります🙇‍♀️

物理の力学の問題です。写真のマーカー部でAの位置エネルギーを引いているのは何故か教えていただきたいです。

[知識] 170. 連結された物体と摩擦■ 図のように,粗い水平 面上に置かれた質量Mの物体Aが, なめらかな滑車 を介して,質量mの物体Bと軽い糸でつながれている。 Bを静かにはなすと, Aが距離Dだけすべり 水平面 上に固定された軽いばねと衝突して, ばねをxだけ押し縮め, 物体A, Bの運動が停止 した。 Aと面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさを」 とする｡ (1) Aがばねと衝突する直前の, 物体AとBの運動エネルギーの和と速さを求めよ。 (2) Aがばねと衝突してから停止するまでの間において, ばねの弾性力による位置エ ネルギーの変化を, m, M, D, x, μg を用いて表せ。 (和歌山大改) 170. 連結された物1⊂学祭 ■解答 (1) 運動エネルギーの和: (m-μM)gD, 速さ: 2(m-uM)gD M+m A v= M (2) (m-μM)g(D+x) 指針 AとBの力学的エネルギーの和は,Aが動摩擦力からされた仕 事の分だけ変化する。Bは高さの変化する運動をするので,重力による 位置エネルギーは,運動の前後で変化する。 ばねに衝突して停止したと き速さは0であり,AとBの力学的エネルギーの和は、ばねの弾性力 による位置エネルギーと重力による位置エネルギーのみである。 解説 (1) Bの最初の高さを重力による位置エネルギーの基準とし、 Aの重力による位置エネルギーをUAとすると, 最初のAとBの力学 的エネルギーの和はUA となる。 衝突する直前のBの重力による位置 エネルギーはmgDであり,このときのA,Bの速さをぃとすると mv² + U-mgDで 衝突直前の力学的エネルギーの和は, 1/12M²+1/12/ ある。また, Aが受ける垂直抗力はMg なので, 動摩擦力の大きさは μMg である。 A がばねに衝突する直前まで運動する間に, 動摩擦力 がAにする仕事は, μMgDとなり,この分だけ力学的エネルギーは 20 変化する｡ (12/2 Mu²+1/2/mu²+Ua-mgD) U^=-μMgD AとBの運動エネルギーの和は, -Mu²+1 mo² = (m-μM)gD 2 2(m-uM) gD M+m これを”について整理すると, (2) 運動が停止するまでに動いた距離はD+x になり, そのときの運 動エネルギーは0である。 このときの弾性力による位置エネルギーを ひとする。 (1) と同様に, AとBの力学的エネルギーの和は,動摩擦力 からされた仕事の分だけ変化するので, {U+U^-mg(D+x)}-U^=-μMg(D+x) U=(m-μM)g(D+x) ばねは自然の長さから縮むので 求める位置エネルギーの変化とは 等しい。 00000004 B m 第Ⅰ章 力学Ⅰ 糸の張力は,Aに正. Bに負の仕事をするので AとBを一体とみなすと. その仕事は 0 となる。 AとBは静止の状態か ら運動を始めたので, 最 初の運動エネルギーはい ずれも0である。 また, Aの運動は高さが変化し ないので,Aの重力によ る位置エネルギーは一定 である。 なお, AとBは 連結されて運動している ので, 速さは等しい。 動摩擦力は,Aが運動 する向きと逆向きにはた らくので、負の仕事をす る。 停止したとき, 速さが 0なので運動エネルギー は 0, Bの位置エネルギ -la-mg (D+x) ċ ta る。 また, 停止するまで に動摩擦力がした仕事は, μMg (D+x) である。 103

なぜ水とフェノールの割合によって相互溶解温度が変わるのか教えてください。水素結合が関係するのかなと思うのですが、そこから先が分かりません。お願いします🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️

中3理科エネルギーと仕事で画像の(1)〜(3)の問題の解説お願いします🙏🏻🙏🏻

図のようにレールでコース をつくり, 静止させた小球を A点から転がすと, 小球はF 点を通過した。 小球とレール の摩擦は考えないものとし、 各点の数値は基準面からの高 さを示している。 F(5m) C (4m) E (1m) D (2mi) I A (6m) B (3m) I ←基準面 (1) 小球の速さが最も速くなるのは,B点~F点のどの点ですか。 (2) 位置エネルギーがC点の半分になるのはどの点ですか。 (3) 質量の小さい小球にかえて同じ実験を行うと, F点での小球 の力学的エネルギーはこの実験と比べてどうなると考えられま すか｡

類題13を教えください！よろしくお願いします🙇‍♀️

2 mv² 例題13 力学的エネルギー保存則 ③ 指針 解 200 図のように, 水平でなめらかな床上で, ばね定数 25N/m のばねの一端を固定 し、他端に質量 1.0kgの物体をつけて 置く。 物体に力を加えてばねが 0.50m 伸びた位置で静かに手をはなす。 ばね mmm mm mm mm mm mm q の縮みが 0.30mになったときの物体の速さ [m/s] を求めよ。 Point 垂直抗力は常に物体の運動の向きに対して垂直にはたらくので、仕事を しない。よって,力学的エネルギー保存則が成りたつ。 step 物体には重力 (保存力) と垂直 抗力と弾性力(保存力) がはたらく。こ の運動では,垂直抗力は仕事をしない ので,力学的エネルギー保存則が成り たつ。 step ② 物体の質量をm=1.0kg, ば ね定数をk = 25N/m² とおく。 点Aと 点Bを図のように定めると,各点で の運動エネルギーと弾性力による位置 エネルギーは,表のようになる。 step ③点Aと点Bの間での力学的エ ネルギー保存則より 0 + 12/23kx0.50²=1/2/m+ -k (0.50² - 0.30²) よって V = 0.16 x k m 1 2 -mv² 1/23kx = 0.40 25 1.0 自然の長さ 0.50m 自然の長さ0.50m mm m m m m m m m m m m m m m m m B -kx0.30² 0.30ml wwwwwww * 運動 エネルギー 位置エネルギー 12 0 mv² = 2.0m/s B 弾性力による 2 10m/s 自然の長さ 0.50m 類題 13 図のように, 水平でなめらかな床上で ばね定数 25N/m のばねの一端を固定 し,他端に質量 1.0kgの物体をつけて 置く。物体に力を加えてばねが 0.50m 伸びた位置で静かに手をはなす。ばね が自然の長さになったときの物体の速さ v[m/s] を求めよ。 PRIE mm m m d d m m d m d m d m d m d m d k×0.502 kx0.30² 振り 成りた 5 10 15 20 目 実力を速と

中3理科エネルギーの問題で画像の(１)〜(3)の問題自信ないので解き方教えてください🙏🏻🙏🏻

図のようにレールでコース をつくり, 静止させた小球を A点から転がすと, 小球はF 点を通過した。 小球とレール の摩擦は考えないものとし、 各点の数値は基準面からの高 さを示している。 F(5m) C (4m) E (1m) D (2mi) I A (6m) B (3m) I ←基準面 (1) 小球の速さが最も速くなるのは,B点~F点のどの点ですか。 (2) 位置エネルギーがC点の半分になるのはどの点ですか。 (3) 質量の小さい小球にかえて同じ実験を行うと, F点での小球 の力学的エネルギーはこの実験と比べてどうなると考えられま すか｡

力学的エネルギー保存の法則の問題(写真の赤丸の問題)について質問です。解説の「速さが最大になるときの物体の位置をとする。板を取り去った 
直後とで，力学的エネルギー保存の法則の式を立てる」とは、どう言うことでしょうか。また、「物体の位置がx2のとき、重力による位置エネルギー... 続きを読む

1 3 W₁ 168.弾性体のエネルギー <解答> (1) 解説を参照 (2) mg 1 k 0= mg k (4) x= (1) (2) 物体は重力, 弾性力 垂直抗力を受け、それらの力はつ りあっている。物体の位置がxのときのつりあいの式を立てる。 また, 板が物体からはなれるとき, 垂直抗力が0となる。 (3)物体は重力弾 性力の保存力だけから仕事をされ, その力学的エネルギーは保存される。 ばねの伸びが最大になるとき, 物体の速さは0 となる。(4) 運動エネル ギーをxの関数として式で表し、 速さの最大値を求める。 解説 (1) 物体の位置がxのとき, 弾性力は鉛直 上向きに kx であり, 物体が受ける力は図1のよう に示される。 力のつりあいから、 2mg_ k 1 2 m k 9 mg-kx-N=0 N=mg-kx ...① これから, Nとxとの関係を示すグラフは、図2の ようになる。 (2) 板が物体からはなれるときは, N=0 となる。 (3) -mv-mgx2- 2mg k 図 1 x₁= (4) 速さが最大になるときの物体の位置をxとする。 板を取り去った 直後とで, 力学的エネルギー保存の法則の式を立てると, 2+ +½kx²³² kx mg 図2のグラフから, N = 0 となるxの値は, x= k (3) x=0を重力による位置エネルギーの基準とし, 板を急に取り去っ た直後と, ばねの伸びが最大になったときとで, 力学的エネルギー保 存の法則の式を立てる。 板を急に取り去った直後, 運動エネルギー, 重力および弾性力による位置エネルギーは,いずれも0である。 ばね の伸びが最大になるときの物体の位置をxとすると, その位置での 運動エネルギーは 0, 重力による位置エネルギーはmgx, 弾性力 による位置エネルギーは 1/21 kx² と表される(図3)。これから,力学 的エネルギー保存の法則の式を立てると 図3 200-mgx+1/23kx0=x,(kx,-2mg) x₁=0, 2mg_ k x = 0 は板を取り去った位置なので、 解答に適さない。 したがって, mg て,x2= のとき、1/12mmは最大値 k ▼mg (1) 問題文の 「ゆっく りと下げ･・･」とは,力が つりあったままの状態で 板を下げることを意味す る。 mg_ | mv²=mgx₂= kx²=-=k(x₂ − m ² ) ² + ²q² ... @ 2k 速さが最大となるのは, 式 ② が最大値となるときである。 したがっ m²g² 2k となる。 NA mg 図2 E=0 mg k +½kx² E=0-mgx+ 7 0 ンズ (3) 物体の力学的エネ ルギーは、 運動エネルギ 重力および弾性力に よる位置エネルギーの和 である。 第1章力学Ⅰ 物体の位置がxのと き 重力による位置エネ ルギーはmgxz, 弾性 力による位置エネルギー は kx2²/2 となる。 01/23m²の最大値を求 めるには,式②のように 平方完成をするとよい。 101 some 体に力を加えて いて, この力がする仕事の仕事率を求めよ。 度の大きさをgとする。 (1) 物体と斜面との間に摩擦がない場合 (2) 物体と斜面との間の動摩擦係数がμ' の場合 →例題13 自然の 長さ HALA 168. 弾性体のエネルギー図のように, ばね定数kのばねの 上端を天井に固定し,下端に質量mの物体を取りつける。 ばね が自然の長さとなるように, 板を用いて物体を支える。 ばねが 自然の長さのときの物体の位置を原点として, 鉛直下向きを正 とするx軸をとり,重力加速度の大きさをgとする。 (1) 板をゆっくりと下げ, 物体からはなれるまでの間で,物体 が受ける垂直抗力の大きさNと位置xとの関係をグラフで示せ。 (2) (1)の場合において, 板が物体からはなれるときの物体の位置xを求めよ。 17 (3) 板を急に取り去った場合, ばねの伸びが最大となるときの物体の位置 x を求めよ 物体 板| ばね < (4) (3) の場合において, 物体の速さが最大になるときの物体の位置 x と, そのとき (拓殖大改) 速さ”をそれぞれ求めよ。 [←]自然の長さ ors→Q Ø Ø d d d d d d d d d d d d d d d d d d [知識] 69. 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 日本の位置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 はなれた位置Pまで引き,静か 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 8420 (愛知教 停止した。 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 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。 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 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 エネルギーはいくらか。 物体が静止する位置Qの座標s はいくらか。 物体の速さが最大となる位置を求めよ。