解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 1 kg のボールを高さ 23 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。

質量 2.5 kg のボールを高さ 28 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。

おもちゃの発射装置に、ばね定数 200 N/m の鉛直なばねがある。質量 0.15 kg のボールをその上に置き、ばねを 8 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。

おもちゃの発射装置に、ばね定数 400 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 4 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。

質量 5 kg のブロックが 30° の斜面の下端で静止しており、斜面に平行な一定の力 50 N で斜面を引き上げられる。動摩擦係数は 0.2 である。ブロックが斜面を 7 m 上がった後の速さ v を求めよ。

質量 0.5 kg の台車が、半径 5 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 17.5 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。