解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 2.5 kg のボールを高さ 2 m から静かに落とす。空気抵抗は無視する。 地面に当たる直前の運動エネルギー E_k を求めよ。

質量 10 kg のボールを高さ 27 m から静かに落とす。空気抵抗は無視する。 地面に当たる直前の速さ v を求めよ。

おもちゃの発射装置に、ばね定数 500 N/m の鉛直なばねがある。質量 0.05 kg のボールをその上に置き、ばねを 2 cm 縮めてから放す。空気抵抗とばねの質量を無視して、ばねを縮めたときの位置から測ったボールの上昇高さ h を求めよ。

ブロックが水平と 30° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.4 である。斜面に沿って 18 m すべった後の速さ v を求めよ。

質量 5 kg の台車が、半径 1 m の鉛直な円形ループにつながるなめらかな軌道上の高さ 2.6 m から静かに放される。 ループの最高点での台車の速さ v を求めよ。

質量 10 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 1 m から静かに放す。下で長さ 2 m の粗い水平区間（μ = 0.3）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。