解答つき仕事とエネルギーワークシート

小球が長さ 2 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 90° をなすまで横に引き、静かに放す。空気抵抗を無視して、最下点での速さ v を求めよ。

小球が長さ 2.5 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 70° をなすまで横に引き、静かに放す。空気抵抗を無視して、最下点での速さ v を求めよ。

水平な道路を 100 km/h で走る自動車が急ブレーキをかけ、車輪がロックしたまますべって停止する。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.5 である。停止距離 d を求めよ。

おもちゃの発射装置に、ばね定数 1500 N/m の鉛直なばねがある。質量 0.1 kg のボールをその上に置き、ばねを 3 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 1 kg の台車が、半径 3 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 9.6 m から静かに放される。 ループの最高点で軌道が台車に及ぼす垂直抗力 N を求めよ。

質量 5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 4 m から静かに放す。下で長さ 4.5 m の粗い水平区間（μ = 0.15）を通り、その後なめらかな面でばね（k = 4000 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。