N130.投げ上げと力学的エネルギー 高さ 19.6 mのビルの屋上から, 鉛直上向きに速さ 9.8m/sで質量 0.30kg の小球を投げ上げた。重力加速度の大きさを9.8 m/s° として,次の各間に答えよ。 ただし,(2), (3)では, 力学的エネルギー保存の法則を用いて答えよ。 (1) 投げ上げた地点を位置エネルギーの基準として, 投げ上げた直後の小球の力学的エネルギーは何Jか。 9.8m/s 19.6m (2) 小球が達する最高点の地面からの高さは何mか。 olas8 (3) 地面に達する直前の小球の速さは何m/sか。

エネルギーが0である。求める力学的エネルギーを 『指針(投げ上げられた小球は, 重力だけから仕事を 「解説く(1) 投げ上げた地点では, 重力による位置 (2) 投げ上げた地点と最高点とで, 力学的エネルギー 130投げ上げと力学的エネルギー (1) 14J 計(投げ上げられた小球は、 重力だけから仕事。 されて,その力学的エネルギーは保存される。 (2) 24.5m (3) 22m/s 解答 則 E[J]とすると, 1. ×0.30×9.82+0 E=- 2 -mu?+mgh=→ =14.4J 14J での高さをh[m]とすると, 1 ×0.30×9.8°=0+0.30×9.8×h 2 h=4.9m したがって,地面からの高さは,h[m]にビルの高 さを加えて、 5 19.6+4.9=24.5m (3) 投げ上げた地点と地面とで, カ学的エネルギー 保存の法則の式を立てる。地面は基準の高さから、 19.6m低い位置にあるので, 求める速さをv[m/s] として, 受い 1 -×0.30×9.8° 2 (1) は =D×0.30×パ+0.30×9.8×(-19.6) 232 =9.8+2×9.8×19.6=9.8°+4×9.8° A v>0なので, あ 分 mla ひ=/9.8+4×9.8° =9.8/5 =9.8×2.23 =21.8m/s 22m/s 00