質量 2 kg のブロックがなめらかな水平面上を 5.5 m/s ですべり、ばね定数 1000 N/m のばねに当たる。ばねの最大縮み x を cm で求めよ。
解答つき仕事とエネルギーワークシート
1.やさしい
m = 2 kgv = 5.5 m/sk = 1000 N/m
x = cm
2.やさしい
質量 1 kg のブロックがなめらかな水平面上を 1.5 m/s ですべり、ばね定数 2000 N/m のばねに当たる。ばねの最大縮み x を cm で求めよ。
m = 1 kgv = 1.5 m/sk = 2000 N/m
x = cm
3.ふつう
質量 1 kg の小球が長さ 1.5 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 50° をなすまで横に引き、静かに放す。小球が最下点を通過するときの糸の張力 T を求めよ。
m = 1 kgL = 1.5 mθ = 50°g = 9.81 m/s²
T = N
4.ふつう
質量 10 kg のブロックが水平と 35° をなす斜面を 14 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.2 である。摩擦に逆らってした仕事 Wf を求めよ。
m = 10 kgθ = 35°μ = 0.2d = 14 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
5.むずかしい
質量 5 kg のブロックが 25° の斜面の下端で静止しており、斜面に平行な一定の力 35 N で斜面を引き上げられる。動摩擦係数は 0.1 である。ブロックが斜面を 3 m 上がった後の速さ v を求めよ。
m = 5 kgF = 35 Nθ = 25°μ = 0.1d = 3 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
質量 0.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 3.5 m から静かに放す。下で長さ 1 m の粗い水平区間(μ = 0.25)を通り、その後なめらかな面でばね(k = 2000 N/m)に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。
m = 0.5 kgh = 3.5 mL = 1 mμ = 0.25k = 2000 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm
解答
- 1. x = 24.6 cm
- 2. x = 3.354 cm
- 3. T = 16.82 N
- 4. Wf = 225 J
- 5. v = 3.434 m/s
- 6. x = 12.63 cm
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。