解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 2 kg のボールを高さ 35 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。

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 30° 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 0.5 kg の小球が長さ 1.5 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 40° をなすまで横に引き、静かに放す。小球が最下点を通過するときの糸の張力 T 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 0.2 kg のボールをその上に置き、ばねを 6 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 10 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 2.5 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。

質量 1 kg の台車が、半径 4 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 12 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。