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No.1ベストアンサー
- 回答日時:
○ ばねの弾性力による位置エネルギーは U=(1/2)kx^2
○ 運動エネルギーは K=(1/2)mv^2
○ エネルギー保存の式は K1 + U1 = K2 + U2 (K1 、U1 は初めの、K2、U2 は後の、それぞれ運動エネルギーと位置エネルギー)
を使います。
1 は、初めの物体の速度が 0 なので、K1=0、後のばねの長さが自然長→ U2=0 ですから、
0 +(1/2)kx^2 = (1/2)mv^2 + 0 となるので、 ここから v を求めます。
v=√(k/m)x に k=100[N/m] 、x=0.1[m] 、m=0.04[kg] を代入。
(求めるのが速さなので、±√ のうち、+√ だけにしています)
2 もほとんど同じです。
0 +(1/2)kx1^2 = (1/2)mv^2 + (1/2)kx2^2 より、 v=√{k(x1^2 - x2^2)/m} で、
x1 =0.1[m] 、x2=0.05[m]
(x2 は縮みなので、 x2=-0.05[m] としてもOKですが、どうせ2乗するので同じです。)
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