バネの問題で求められた力やエネルギー、速さを解説
- バネが0.10m押し縮められた状態で、小球が受ける力は80Nであり、ばねに蓄えられた弾性エネルギーは4Jです。
- ばねの伸びが0のとき、小球の速さv0は4m/sです。
- ばねの伸びが0.08mのとき、小球の速さvは2.4m/sです。
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バネの問題です。早急に解答確認(求
水平な床の上につるまきばねを置き、一端を壁に固定し他端に質量5.0kgの小球をつけた。 ばねを自然の長さから0.10m押し縮めて、この状態から静かに放すと小球は動き始め、ばねの自然の長さ(伸び0)の点Oを過ぎてさらに伸びて、その後再び縮んで点Oを過ぎてこれ以降振動運動を繰り返した。 ばね定数を800N/mとし、摩擦や空気抵抗は考えない。 1、ばねが0.10mおし縮められた状態で、小球がばねから受ける力の大きさは何Nか、またばねに蓄えられた弾性エネルギーは何Jか >kx=800*0.1=80[N] >1/2kx^2=4[J] 2、ばねの伸びが0のとき、小球の速さv0は何m/sか >1/2mv^2 >v^2=2*4/0.50=16 >v=4[m/s] 3、ばねの伸びが0.08mのとき、小球の速さvは何m/sか >4-1/2k(0.08)^2=1.44 >v=√((2*1.44)/0.50)=2.4[m/s] >かなり不安です(特に3番)早急に確認をお願いします。
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解き方の方針はよいと思います。(2の >1/2mv^2 が方程式になっていないことを除けば) しかし、2,3でm=0.5kgとして計算していませんか?それとも問題の写し間違い? もしm=0.5kgであれば回答は問題ありません。
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写し間違いですねm=0.50kgです。