力学的エネルギーと保存力（４） |
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力学的エネルギーと保存力（４） |
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 答え合わせ 教科書ｐ106 問47改 ＜ばねが縦の問題＞ばね定数  〔Ｎ/ｍ〕の軽いばねに質量 〔ｋｇ〕のおもりをつるすと、ばねが伸びて、おもりは位置Ｏで静止した。おもりをばねが自然の長さになる位置までもち上げ、静かにはなすと、おもりは落下し始め、Ｏを通過した。重力加速度の大きさを 〔ｍ/ｓ２〕として、次の各問いに答えよ。 (1) おもりが位置Ｏで静止しているときのばねの伸びを  〔ｍ〕とおき、重力と弾性力とのつりあいの式を書け。
図より  (2) ばねの自然の長さの位置を、重力による位置エネルギーの基準水平面とする。おもりをばねの自然の長さの位置まで持ち上げたとき、おもりの運動エネルギー  、重力による位置エネルギー 、弾性力による位置エネルギーばね を、下の表にそれぞれ記入せよ。(3) おもりがＯを通過するときの速さを  〔ｍ/ｓ〕として、おもりがＯを通過するときの、おもりの運動エネルギー、重力による位置エネルギー、弾性力による位置エネルギーばね を、下の表にそれぞれ記入せよ。 (4) おもりがＯを通過するときの速さ 〔ｍ/ｓ〕を、，，を用いて表せ。まず、(1)のつりあいの式から、  (2)，(3)の力学的エネルギーの保存より  ２倍して、 に を代入すると |
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