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 50° 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。
解答つき仕事とエネルギーワークシート
1.やさしい
L = 2 mθ = 50°g = 9.81 m/s²
v = m/s
2.やさしい
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 20° 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。
L = 2 mθ = 20°g = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
水平な道路を 110 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 0.4 である。停止距離 d を求めよ。
v = 110 km/hμ = 0.4g = 9.81 m/s²
d = m
4.ふつう
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 0.4 である。停止距離 d を求めよ。
v = 100 km/hμ = 0.4g = 9.81 m/s²
d = m
5.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 4.5 m から静かに放す。下で長さ 1 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 = 1000 N/m)に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。
m = 0.5 kgh = 4.5 mL = 1 mμ = 0.3k = 1000 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm
6.むずかしい
質量 2.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 5 m から静かに放す。下で長さ 3 m の粗い水平区間(μ = 0.2)を通り、その後なめらかな面でばね(k = 800 N/m)に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。
m = 2.5 kgh = 5 mL = 3 mμ = 0.2k = 800 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm
解答
- 1. v = 3.744 m/s
- 2. v = 1.538 m/s
- 3. d = 119 m
- 4. d = 98.32 m
- 5. x = 20.3 cm
- 6. x = 51.94 cm
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