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力学的エネルギー保存の法則について(高校の理科の問題です。)

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質問者

pluck_maskさん

2011/12/818:59:51

力学的エネルギー保存の法則について(高校の理科の問題です。)

高校の問題なのですが、
いくら教科書を読んでもわからず、また、周りに知っている方がいないので、
こちらで、質問させていただきます。すいません。

手書きですいません。また、読みづらかったらすいません。

理科に詳しい方、どうかよろしくおねがいします。

補足画像が拡大したやつです。→http://file.v0pan.ni-3.net/rika.jpg

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ベストアンサーに選ばれた回答

2011/12/819:40:28

(1)
位置エネルギーはU=mghで求まります。
地面を基準とのことなので、Ua(物体がA点にある時の位置エネルギー)はh=20-0([物体の高さ]-[基準点の高さ])=20の時のものとなります。
つまり
Ua=mgh=2×9.8×20=392[J]となります。

(2)力学的エネルギーとは、ある地点(あるいは時間)での運動エネルギーと位置エネルギーの和です。
地点AではV=0(のはず*)なので、
地点Aに置ける力学的エネルギーは全て位置エネルギーである。

つまりEa=Ua=392[J]

(3)衝突直前というのは、地面に衝突する直前ということ、つまり位置はBである。Bの高さというのは基準点であるからU=mghのhの値はh=0-0=0となるから地点Bにおける位置エネルギーUbはUb=0と言える。
これは、地点Bにおける力学的エネルギーが全て運動エネルギーであることを言っている。
つまりEb=Ea=Ua=392[J]

(4)(3)より
Eb=392-①
また
Eb=(1/2)mv^2であるから
①より
(1/2)mv^2=392
mv^2=2×392
m=2より
v^2=392
v=sqrt(392)

となります。
因みに、sqrtはルートの意味です。

(*地点Aでの速さVaが0であるという記述がないため、勝手にそうであると、仮定しました。
しかし、仮にVa=0出なかったら与えられた数値でも、記号でも答えられません。)

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