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ばねの弾性力と力学的エネルギー保存について質問です。 なめらな水平面とそれ...

lov********さん

2012/2/2621:33:05

ばねの弾性力と力学的エネルギー保存について質問です。

なめらな水平面とそれにつながるなめらかな曲面がある。
ばね定数4.9N/mの軽いつる巻きばねの一端を固定し、
ばねを自然の長さの位置から10cm縮めた所に質量100g

の小球を置いて静かにはなした。
重力加速度を9.8m/s^2とする。

(3)曲面の上端B(水平面からの高さ7.5cm)
で、小球の速さが0.7m/sになるためには
ばねをどのくらい縮める必要があるか。

(4)(3)で、小球がBをこえたあと、再び
水平面上に落下する直前の小球の速さを求めよ。

課題として出たのですが、物理は習ってなく、
(1)(2)は解けたのですが、後が解けません…
解き方を教えてください。
お願いします。

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ベストアンサーに選ばれた回答

カラアゲさん

2012/2/2703:59:27

単位変換はいいと思うので省略します。
(3)一番最初はバネによるエネルギーしかないので、
1/2kx^2
その後物体がBのところに来たときは、位置エネルギーと運動エネルギーだけなので、
mgh+1/2mv^2
エネルギーは保存するので、
1/2kx^2=mgh+1/2mv^2
代入は自分でしてください。
x=0.2

(4)最初のエネルギーはバネしかありません・・・①
1/2kx^2
その後Bを飛び出して一番高い点まで行きます。(その高さをHとする)・・・②
mgH
落下してぶつかる直前は運動エネルギーしかないと考えられるので、・・・③
1/2mv^2

エネルギー保存則の式は
①=②(バネから一番高いところに達するまでの方程式)

②=③(一番高いところから落下する直前の方程式)

と考えられるので、結局①=③となります

1/2kx^2=1/2mv^2

これも代入は自分でしてください笑

v=1.4

です。

質問した人からのコメント

2012/2/27 23:36:38

降参 丁寧にありがとうございました。
とても助かりました!

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