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【中学理科】斜面の運動
★図１(添付)のように、斜面と水平面がなめらかにつながっている装置を作り、斜面上の点Pから質量300gの台車を静かにはなして、その運動のようすを記録した。図1の点Rで台車がもつ運動エネルギーは、点Qで台車がもつ運動エネルギーの何倍か。 A)1.5倍 わかりやすい解説をお願いしますv
- guminto-144
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台車が点Ｐにあるとき、運動エネルギーはゼロで、水平面からの高さ（６０ｃｍ）に相当する（比例する）位置エネルギーをもっています。斜面を下るにつれて位置エネルギーが減少し、その分運動エネルギーが増えていきます。位置エネルギーの減少量と運動エネルギーの増加量は等しくなります。言い換えると、位置エネルギーと運動エネルギーの和は一定値をとります。 点Ｑは点Ｐよりも４０ｃｍ低い位置にあるので、点Ｑにおける運動エネルギーは４０ｃｍに比例した値になり、点Ｒでは６０ｃｍに比例した値になります。したがって点Ｒにおける運動エネルギーは点Ｑにおける運動エネルギーの ６０／４０＝１．５ 倍 となります。
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- 中村 拓男（@tknakamuri）
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QとRの運動エネルギーは、坂を降りることで 位置エネルギーが運動エネルギーに変換されたものです。 PからQで運動エネルギに変換された位置エネルギーは Mg x 0.4m (Mは台車の重さ、gは重力加速度) PからRで運動エネルギに変換された位置エネルギーは Mg x 0.6m (Mg x 0.6m)/(Mg x 0.4m) =1.5
お礼
Q、Rだけでなく、点Pの数値も使うんですね。 回答ありがとうございましたv
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お礼
理解できました。 回答ありがとうございましたv