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 22 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。

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 35° 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。

質量 1200 kg の自動車が 2° の坂を一定の 36 km/h で上る。空気抵抗と転がり抵抗の合計は 450 N である。車輪が出さなければならない動力 P を kW で求めよ。

ブロックが水平と 25° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.25 である。斜面に沿って 5 m すべった後の速さ v を求めよ。

質量 2 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 4.5 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。

質量 0.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 2.5 m から静かに放す。下で長さ 3 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 = 800 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。