力学的エネルギー保存の法則 ④
図のように、自然長(m), ばね定数k (N/m〕
の軽いばねが,天井から鉛直につるしてある。
ばねの下端に質量m 〔kg〕 のボールを取り付
けたところ, ばねの長さは (m) となって
ボールは静止した。 この状態を状態1とする。
次に, ゆっくりとボールを鉛直上向きに, ば
ねの長さが自然長 〔m〕になるまで持ち上げ
静止させた。 この状態を状態2とする。 ここ
で重力加速度の大きさをg〔m/s') とする。
を,lo.m.g, kを用いて表せ。
物理基礎
mo
mo
状態1
状態2
(2)状態1から状態2までの、ばねの弾性力によるボールの位置エネルギー
の変化量を, Lo, L, kを用いて表せ。 また, 状態1から状態2までの, 重
力によるボールの位置エネルギーの変化量を, L, h, m, g を用いて表せ。
(3)状態2においてボールから静かに手を放した。 ばねの長さがんになった
ときのボールの速さを, m, g, kを用いて表せ。
力を
〈千葉工業大)