この問題の(3)なのですが、張力がAに仕事をしていないのにAがエネルギーを持つことからエネルギー保存

この問題の(3)なのですが、張力がAに仕事をしていないのにAがエネルギーを持つことからエネルギー保存則が成り立っていないのは分かりますが、どうして成り立たないのかがわかりません。ABCはひとつの物体として考えられないのでしょうか？詳しい解説をお願いします。

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/05/01 10:18

張力が仕事をしなければAが動くことは絶対に有りません。

また、AB間のひもがピンと張りつめた瞬間
大きな張力が発生し、AとBの運動がV1に落ち着くまで、
結構複雑な運動になるでしょう。

エネルギーの損失はその中で発生するはずです。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2019/04/30 21:21

たとえばＡが「餅」とか「水の入った風船」だと考えてください。

台の上にあるときには、横に広がって「デレッ」としています。
Ｂに引っ張られて持ち上がるときには「縦長」に変形します。
この変形のエネルギーに消費されれば、「上に持ち上がる運動」のエネルギーはその分小さくなりますよね。

あとは、たるんでいたＡ～Ｂ間の糸が、突然「ピ～ン」と張ったら、「びよよよ～ん」と振動を始めるかもしれません。
この振動のエネルギー分だけ、「上に持ち上がる運動」のエネルギーは小さくなります。

「エネルギー保存則が成り立っていない」というのは正確には間違いで、成り立っていないのは「力学的エネルギー保存則」です。餅や風船の変形や、糸の振動など、あるいは「音」などの結果的に「熱」になるようなエネルギーをトータルすれば、エネルギーは保存しています。
あくまで「位置エネルギーと運動エネルギーの合計」が保存しないということです。

この回答へのお礼

いつもありがとうございます。

お礼日時：2019/04/30 21:34