A.Bの式がなぜこうなるのかわからないです。

m A 86連結した2物体の運動 図のように, なめらかな 水平面上に置いた質量 m[kg]の物体Aに軽い糸をつけ、二 軽くてなめらかな定滑車を通して質量M[kg]の物体B をつり下げる。 A を静かに放すと, B はん [m] だけ下降 して床に衝突した。 このとき, A は水平面上にあった。 重力加速度の大きさをg〔m/s²〕とする。 (1) Bが下降している間の糸の張力の大きさを T〔N〕 とすると, Bが動き始めてから 床に衝突するまでに, 糸の張力がABにした仕事はそれぞれいくらか｡ ん, Tを 用いて表せ。 (2) 床に衝突する直前のBの速さはいくらか。 3 ヒント (2) (1)をもとに, (力学的エネルギーの変化)=(保存力以外の力からされた仕事) を使う。 EM B h

(1)の運動エネルギーについてです。答えは以下の通りなのですが、1番上にあって、位置エネルギーが最大なのに、運動エネルギーが「0J」でないのはなぜですか？？「投げ出した直後」だから運動エネルギーは既に働いているということなのでしょうか。

☆お気に入り登録 基本問題 141 - vo(m/s) 141. 水平投射と力学的エネルギー地面から高さH [m]の位置で,質量m[kg]の物体を水平方向に速さ。 [m/s]で投げ出した。 地面を重力による位置エネルギ 一の基準とし、重力加速度の大きさをg〔m/s²] とする。 (1) 投げ出した直後の運動エネルギーと, 重力による位置エネルギーを求めよ。 H[m〕 h〔m〕 (2) 地面から高さん 〔m〕 の位置を通過するときの, 物体の速さを求めよ。 (3) 地面に達する直前の物体の速さを求めよ。 地面

(1)の問題についてです。答えは以下の通りなのですが、「重力に逆らって」とあったので、私は答えにマイナスをつけたのですが、なぜプラスなのですか？？教えていただきたいです。

基本例題17 仕事率 広い貯水池の水面から 5.0mの高さのところへ、 水面からなめらかなパイプを通してポンプで水をく み上げる。 くみ上げる水量は毎分30Lである。 水 1L (=1000cm²) の質量を1.0kg, 重力加速度の大き さを 9.8m/s² として,次の各問に答えよ。 (1) ポンプを2分間動かしたとき, 重力に逆らっ てした仕事を求めよ。 (2) 水をくみ上げる仕事の仕事率を求めよ。 5.0m 貯水池 ◆基本問題 131, 132 ポンプ

物理の位置エネルギーと運動エネルギーのとこです、⑶までは解いたのですが、4がわかりません、誰かお願いします

間 3 質量 m[t]の乗用車がh [m]の坂の上で静止している。 重力加速度をgとおき、以下の問いに答えな さい (1) このときの乗用車の持っている、坂の下の物体に対する位置エネルギーUを答えよ (2) h' の高さまで来た時 この乗用車が、このまま惰性だけで走行し、坂を下った後、反対側の坂を登り、 の運動エネルギーKを求めよ。 但し、重力以外の抵抗などの力は無視するものとする。 (3) (2) の時の速度を求めよ。 (4) 乗用車が、坂の下でブレーキをかけて停止した場合、 持っているエネルギーは全て熱に変換されたとす ると、発熱量Qは何カロリーになるかもとめよ。 ただし、 熱の仕事当量を4.2 [J/cal] とする。

この問題の2.3なんですが 3はなぜ、ー2になるのか？ 2は、机の上に物体があるから 0だから、高さ0なるか 教えて頂きたいです。 すみません。 よろしくお願いします。

●重力による位置エネルギーの基準 重力による位置エネルギーの基準面は、 任意に決めることができる。一般に、地面 や床など,物体が落下する最下点を含む水 平面を基準面にする場合が多い。 重力によ る位置エネルギーは,物体が基準面にある ときは0,基準面よりも上にあるときは正, 下にあるときは負となる(図1)。 注意 位置エネルギーと基準面 重力による位置エネルギーは, 物体の位置が同じで あっても,基準面の定め方によって異なる。 man t=mgh>0 U= mgx0=0 U = mgh < 0 図 13 位置エネルギーの正負 問 8 質量 5.0kgの物体が、 図のように, 床からの高さ 1.0m の机の上にある。 次に示す位置を基準にしたとき, 物体がもつ 重力による位置エネルギーは, それぞれ何Jか。 (1) 床 (2) 床からの高さ 1.0mの机 (3) 天井 机 h>0 5.0kg - 基準面 h < 0 天井 13.0m 11.0m 床 5 10 15

W2においてU=mghですが水平基準面が与えられていないのにhの値はどうやって考えるのですか？

基本例題 23 仕事 A 長さ 0.20mの軽い糸に質量 5.0kgのおもりをつけた振り子 がある。 図のように,糸が鉛直線と 60°の角をなす位置Aから おもりを静かにはなした。 重力加速度の大きさを9.8m/s2と する。 おもりがAからBまで移動する間に, 糸が引く力がおも りにする仕事 W1 〔J〕, 重力がおもりにする仕事 W2 〔J〕 をそれ ぞれ求めよ。 5.0kg B 指針 おもりにはたらく力は糸が引く力と重力である。 おもりの動く向きと反対向きにはたらく 力は負の仕事をし, おもりの動く向きに垂直にはたらく力は仕事をしない。 解答糸が引く力はおもりの運動の向きに垂 0 0. (2) 直にはたらくので仕事をしない。 0.20m 0.20×1/ 60° ① Wi=0J =0.10m AとBでの位置エネルギーの差が, 重 力がする仕事に相当するので 糸が 引く力 0.20-0.10 「U=mgh」 より 重力 W=5.0×9.8×0.10-0=4.9J 基準水平面 基本例題 24 仕事と運動エネルギー あらい水平面上で質量 4.0kgの物体を初速度5.0m/sです べらせた。 物体と水平面との間の動摩擦係数を0.20,重力加速 度の大きさを9.8m/s" とする。 (1) この物体が止まるまでに, 動摩擦力がする仕事 W は何Jか。 (2) この物体が止まるまでにすべる距離xは何mか。 針 (1) 物体の運動エネルギーの変化が動摩擦力がした仕事に等しい。 (2) 動摩擦力の向きは移動の向きと反対なので,仕事はW=-Fx AN (1) W=12mx02-12m2 F =0-1×4.0×5.0²=-50J (2) 動摩擦力の大きさは F = 0.20×(4.0×9.8)N 「W--Fx」 より W <-50 -0.20 x (4.0×9.8) AQ =0.10m Bl Vo mg » 110 60° 0.20m 0.20m ►► 112 5.0m/s

物理基礎の力学的エネルギーの問題です。 画像の青線の部分の－0とは何を意味している数字なのか、教えていただきたいです。

エクセル 重力のみ仕事をする場合, 力学的エネルギーは保存される。 85 方 一が変化する。 (1) Bについて考える。Bの最初の位置を重力による位置エネ それぞれの物体は、張力のした仕事の分だけ力学的エネルギ B T 基準点 ルギーの基準とすると, GMu- Mgh)-0=-Th Mg Mg ;Mu- Mgh=- Th Mu°- Mgh=-Th (2) Aについて考える。 m 1 A -mv?+0)-0= Th 2 1 -mu= Th 2 1 -mu=Th (3)(1),(2)より, Thを消去する。 --m 1 1 -Mu-Mgh= -mu? 2 1 (M+m)v=DMgh 2 2Mgh M+m 2Mgh V M+m リ= エクセル 張力が仕事をする分, 各物体の力学的エネルギーは変化する。 0c 介 考え方 解答

(1)でAの運動エネルギーはBが地面に着いた時Aも静止するので、速さが0になりAの力学的エネルギーはmghのみだと考えました。ですが答えは½—mv^2+mghでした。何故そうなるのか教えて頂きたいです

基本例題 27 力学的エネルギーの保存 ト*115,116,117 定滑車に糸をかけ, 両端に質量mおよび M(M>m)の小球 A, B を取りつけた。Aは水平な床に接し,Bは床からんの高さに保持さ れて糸はたるみのない状態になっている。いま,Bを静かにはなす とBは下降を始めた。重力加速度の大きさをgとし,床を高さの基 準とする。 (1) Bが床に衝突する直前の A, Bの速さをひとする。このとき, A, Bがもつカ力学的エネルギーはそれぞれいくらか。 (2) Bが床に衝突する直前の A, Bの速さvはいくらか。 AO 指針 A, Bには,重力 (保存力カ)のほかに糸の張力(保存力以外の力)もはたらくが,張力が A, Bにする仕事は, 正,負で相殺するので, 力学的エネルギーは保存される。 解答(1) Bが衝突する直前の力学的エネルギ A:0+0=0 ーはそれぞれ B:0+Mgh= Mgh A, Bをあわせて考えると,全体の力学的 エネルギーは保存されるので TEの 1 A:mu+mgh Mu+0=-Mo -mv°+mgh)+ 2 → Mu°。 B: 0+Mgh= (2)最初(Bをはなした直後)の力学的 エネルギーはそれぞれ 2(M-m)gh よって ひ= M+m

自分が解いた時に、WはUb－Uaから写真のようにbの位置を基準面とした時0-UaでWはマイナスになりました。どうしてそうならないのでしょうか

基本例題 23 仕事 ト110 長さ 0.20mの軽い糸に質量5.0kgのおもりをつけた振り子 がある。図のように,糸が鉛直線と 60°の角をなす位置Aから おもりを静かにはなした。重力加速度の大きさを9.8m/s°と する。おもりがAからBまで移動する間に, 糸が引く力がおも りにする仕事 W. [J], 重力がおもりにする仕事W.[J] をそれ ぞれ求めよ。 0.20m 60° A 5.0kg 指針 おもりにはたらく力は糸が引く力と重力カである。おもりの動く向きと反対向きにはたらく 力は負の仕事をし,おもりの動く向きに垂直にはたらく力は仕事をしない。 答 糸が引く力はおもりの運動の向きに垂 直にはたらくので仕事をしない。 W=0J AとBでの位置エネルギーの差が,重 力がする仕事に相当するので 「U=mgh」より 0 0.20m 60° 0.20×→ =0.10m 「糸が 引く力 AG 3) 0.20m |0.20-0.10 =0.10m B| 基準水平面 重力 Wa=5.0×9.8×0.10-0=4.9J (B

仕事率が1.2× 位置エネルギーになる理由がわからないので教えていただきたいです

基本例題 50 水力発電 高さ(落差)50mのダムから水を落下させて水力発電を行う。重力加速度の大き だを98m/s° とする。 (1) 質量 1.0トン(=1.0×10°kg)の水が50mの高さにあるときもっている重力によ る位置エネルギー U[J] を求めよ。 (2) この水を毎秒1.2トンの割合で落下させて発電する。 水の位置エネルギーの 20%が利用できるとして, このとき得られる仕事率(電力) P [kW]を求めよ。 (3) 1世帯当たりの1日の平均使用電力量(電流がする仕事) を 10kWh とすると, こ の発電所はおよそ何世帯分の電力をまかなうことができるか。 6/L 444 脂岡 一般的に電力量の単位には, Jではなく Wh あるいは kWh を使うことが多い。 解圏(1)重力による位置エネルギーの式 「U=mgh」より U=1.0×10°×9.8×50=4.9×10°J |(3) 1日(24時間)に発電する電力量とn世 帯で1日に使用される電力量の合計量 が等しくなればよい。 電力量の単位を kWh として式を立てると P[kW]×24h=10kWh×n 1.18×10°×24 10 (2) 1秒当たり1.2トンの水が落下すると きの仕事率は1.2U[W]で, この 20% が電力として取り出せるので P=1.2U×0.20=0.24U =D1.176×10°W=1.2×10°kW よって n= =283.2 したがって およそ280世帯