A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
運動エネルギーは、M*V^2/2=MGHで単位はMはKg Vはm/sec Gは9.8m/(sec)^2で計算して下さい。
No.1
- 回答日時:
(1)速度(v)と質量(m)から運動エネルギー(E)を求める式はご存じですか?運動エネルギーはE=mv^2/2で与えられます。
この式に質量と速度の値を代入しますが、速度はm/secを使います。E=200*(140000/3600)^2/2
≒15123kg・m^2/sec^2
=15123J
(2)上記の式を変形すると
v=√(2E/v)
となり、これに運動エネルギーと質量の値を代入します。40000J=40000kg・m^2/sec^2 です。
v=√(2*40000/1)
≒283m/sec
(3)求めるのは到達速度ではなく到達高さですね。空気の抵抗などはないものとして、運動エネルギーと位置エネルギーの和が一定になる、エネルギー保存則を使います。位置エネルギーは重力加速度gと高さhを使ってmghで与えられます。
投げ上げた瞬間は
運動エネルギー mv^2/2
位置エネルギー mg*0=0
最高到達点では(このとき速度=0です)
運動エネルギー ゼロ
位置エネルギー mgh
となるのでmv^2/2=mghより
h=v^2/2g
=30^2/2/9.8
≒45.9m
(4)(3)と同様にmv^2/2=mgh よりv=√(2gh) なので
√(2*9.8*30)≒24.2m/sec
(5)バネの問題ですね。バネを押し縮めることによってエネルギーが蓄えられるわけですが、そのエネルギーは重りが飛ぶときには運動エネルギーに変わります。これもエネルギー保存則ですね。従って縮める長さをxとすると
kx^2/2=mv^2/2 より
x=√(mv^2/k)
=√(0.1*10^2/10000)
≒0.03m
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