![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/pc/qa/question_title.png?5a7ff87)
P点に固定した振り子で水平面においてある木片に衝突させ、木片に仕事をするという仕事を行った。
振り子の重りの質量は1㎏で、Aの位置は基準面から10cmの高さである。この位置から、静かに手を放し、Bの位置で質量2㎏の木片に衝突させるとおもりは跳ね返って基準面から一定の高さまで上がった。木片は5㎝移動してとまった。木片が水平面上を滑るときの摩擦力は木片の速さに関係なく常に12Nの大きさだった。摩擦熱や空気の抵抗はかんがえないようものとする。また、質量が100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとする。
P点 →・
:\
図で表すとこんな感じです。 : \
: \
: \
: ○‥‥‥‥‥‥‥↑
: 10cm
|――――|: B点 ↓
| 木片 |○‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 基準面
―|――――|―――――――――――――――――――――
これの問で、衝突後の重りの運動エネルギーは何Jですか?
という問いと、衝突後重りは何cmの高さまで上がったか?
の問で、それぞれ上から、0.4Jと4cmなるのですが、答えを見てもよくわかりません。
分かる方宜しくお願いします!!!!!!
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
木片が摩擦力12Nの上で5cm動いたことから、
12(N)*0.05(m)=0.6J
だけ振子の重りは力学的エネルギー(位置エネルギー+運動エネルギー)を失ったとわかる。
重りの力学的エネルギーは初期位置の位置エネルギーから求める
mgh=1*10*0.1=1J (gは重力の大きさ。1kgなので10N、hは高さ(m))
衝突直前は力学的エネルギー=運動エネルギーとなる。
したがって、衝突後の運動エネルギーは先ほど求めた0.6j失われるため
1-0.6=0.4J
となる。
次に、運動エネルギーがすべて位置エネルギーに変換される高さを探すため
mgh=0.4
h=0.4/(mg)
=0.4/(1*10)
=0.04[m]
=4[cm]
となって求められる。
No.4
- 回答日時:
手を離したときのおもりの位置エネルギーは
10[N]×0.1[m]=1[J]
木片の摩擦力がした仕事は
12[N]×0.05[m]=0.6[J]
振り子おもりの力学的エネルギーは
1[J]-0.6[J]=0.4[J]残っている。
衝突後の最高点では、残っている力学的エネルギーが
すべて位置エネルギーになっていると考えられるので、
高さをx[m]とすると
10[N]×x[m]=0.4[J]
よってx=0.04[m]
A.4cm
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 物理基礎で、力学的エネルギーと動摩擦力のことを習ったのですが、 あらい斜面の下から物体を滑り上がらせ 2 2022/09/11 10:12
- 物理学 高校物理 水平な床面上の点Aから、水平と角θをなす向きに速さv0、質量mの小球aを高さhの点Bで静止 1 2022/06/06 17:53
- 物理学 急募 点電荷Bをx=2の位置で静かに放すと,Bは動き出した。Bが動き 出した後の運動について説明した 10 2022/08/08 12:46
- 物理学 力学の問題です。水平なレールの上の台車に立てられ枠に質量mのおもりを長さLの糸で吊り下げた単振り子が 1 2022/12/23 20:15
- 物理学 物理力学の問題を教えてください 2 2022/07/21 15:18
- 物理学 万有引力と重力の位置エネルギーについて 例えば、地球の表面から真上に質量mの球を初速v₀で投げた時の 7 2022/04/18 23:15
- 物理学 物理の問題 3 2022/11/12 17:22
- 物理学 力学の問題です。質量m1、速度v1の物体Aと質量m2、速度v2の物体Bがx軸上を等速直線運動していて 2 2022/12/24 13:26
- DIY・エクステリア チェア用オプション固定脚を、延長したいのですが… 1 2022/12/12 19:15
- 物理学 水平な円板のあらい面上で, 中心から距離の位置に質量m の小物体を置いた。0を中心に円板を角速度で回 3 2022/08/07 21:24
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報