中3理科
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5分で解ける!力学的エネルギーの保存に関する問題

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5分で解ける!力学的エネルギーの保存に関する問題

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この動画の問題と解説

練習
一緒に解いてみよう

中3 物理12 練習1 答えなし

解説
これでわかる!

練習の解説授業

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練習1は、ふりこのエネルギーに関する問題です。
アではなしたおもりがオまで動き、再びアに戻るわけです。

運動エネルギー+位置エネルギーは一定

中3 物理12 練習1 答えなし

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(1)は、運動エネルギーが最大・最小になるところを答える問題です。
運動エネルギーの大きさは、質量と速さで決まりました。
つまり、「運動エネルギーが最大になるところ」は「最も速くなるところ」と同じです。
力学的エネルギーは保存されるので、運動エネルギーと位置エネルギーの合計は一定です。
すると、運動エネルギーが最大のときには、位置エネルギーが最小になるわけです。
位置エネルギーが最小なのは、一番低い位置にあるとき(ウ)です。
したがって、運動エネルギーが最大になるのは、 です。

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同じように、「運動エネルギーが最小になるところ」は「最も遅くなるところ」のことですね。
運動エネルギーが最小のときには、位置エネルギーが最大になります。
位置エネルギーが最大なのは、一番高い位置にあるとき(ア、オ)です。
よって、運動エネルギーが最小になるのは、 ア、オ です。

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(2)は、オの位置にあるふりこがもつエネルギーを答える問題ですね。
まずは、オの位置でおもりがどんな状態かを考えましょう。
オの位置では、ふりこの運動が止まっています。
つまり、運動エネルギーはもちません。
しかし、その分高いところにあるので、位置エネルギーをもちます。
したがって、答えは 位置エネルギー です。

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(3)は、この実験からわかる法則を答える問題です。
アではなしたおもりは、オの位置まで動きます。
オはアと同じ高さであることがわかりますね。
つまり、アの地点とオの地点で、位置エネルギーの大きさは同じです。
アとオでは運動は止まっているので、運動エネルギーはもちません。
つまり、アとオで、(力学的)エネルギーの大きさは変わりません。
このことを (力学的)エネルギーの保存 といいましたね。

答え
中3 物理12 練習1 答えあり
力学的エネルギーの保存
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