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ばね定数kのばねに質量mのおもりPを取り付け、天井からつるしてある。静止している...

eig********さん

2015/5/2113:33:49

ばね定数kのばねに質量mのおもりPを取り付け、天井からつるしてある。静止しているPを静かにhだけ引き下げた。

手のした仕事はいくらか。

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ベストアンサーに選ばれた回答

id_********さん

2015/5/2113:37:51

■バネ定数kのバネに質量mのおもりPを取り付け天井から吊るしてある。静止しているPを静かにhだけ引き下げた。手のした仕事はいくらか…?

(@ ̄□ ̄@;)!!フム゚゚

静止していると云う事は釣り合っていると云う事ですよね…

掛かってる力はバネの力と重力です…

つまり…

重力を打ち消してる位置→重力による位置エネルギーがなくなってる位置って考えます…

もう少し説明すると…

静止している位置を基準にすると重力が打ち消されてるので位置エネルギは無視します…

重力を無視してるので、掛かってる力はバネの力だけですよね…

つまり、釣り合いの位置からの距離をxとすると…

手が行う外力は…
F=kx…

仕事の定義は…

1→エネルギーの差…
2→F-xグラフの面積…

1→のエネルギーの差から求めると…

hだけ下げたらバネによる位置エネルギーが…

1/2kh^2…

よって仕事Wは…

W=(h下げた時のエネルギー)-(釣り合いの位置でのエネルギー)

=1/2kh^2-0=1/2kh^2…

2→のf-xグラフの面積から出すと…

f=kxなので…

積分すると…

W=1/2kx^2…

よって…

W=1/2kh^2です…!

(^_-)-☆ マキ姫゚゚

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