力学的エネルギーの保存に関する問題!点数が上がる高校入試理科問題

シェアする

スポンサーリンク

今日は、力学的エネルギーに関する問題演習を行います。力学的エネルギーが保存される場合に、どのように問題にアプローチするのか挑戦してみましょう。

力学的エネルギーの保存に関する問題

問題図1は、ふりこの運動のようすを記録したもので、図2はこのときのおもりの持つ位置エネルギーの変化のようすをグラフに表したものである。これについて、次の各問いに答えなさい。ただし、ふりこはAから振り下ろしたものとし、空気の抵抗や摩擦は考えないものとする。

力学的エネルギー

(1)図1のA~Eの中で、おもりの速さが最大になるのはどれか。すべて選び記号で答えなさい。

(2)図1のA~Eの中で、おもりの速さが最小になるのはどれか。すべて選び記号で答えなさい。

(3)図2のグラフは、おもりがA~Eまで運動したときの位置エネルギーの変化を表したものである。おもりがA~Eまで運動したときの運動エネルギーの変化のようすを、図2のグラフに表せ。

(4)位置エネルギーと運動エネルギーの和を力学的エネルギーという。ふりこがA~Eまで運動するときの、力学的エネルギーの変化をグラフに表すとどうなるか。図2のグラフに表せ。

(5)空気の抵抗や摩擦がない場合、力学的エネルギーは一定に保たれる。このことを何というか。

スポンサーリンク

力学的エネルギーの保存に関する問題 解答・解説

(1)

おもりの速さが最大になるのは、おもりの位置エネルギーが全て運動エネルギーに移り変わる最下点になります。

(2)A、E

おもりの速さが最小になるのは、おもりの位置エネルギーが最大になり、運動エネルギーが最小になる点です。おもりの高さが一番高いところがこれにあたります。

(3)運動エネルギーのグラフは、位置エネルギーのグラフの正反対のかたちになります。

運動エネルギー

(4)空気の抵抗や摩擦がない場合、位置エネルギーと運動エネルギーの和である力学的エネルギーは一定に保たれます。

力学的エネルギー

(5)力学的エネルギーの保存(力学的エネルギー保存の法則)

空気の抵抗や摩擦がない場合、位置エネルギーと運動エネルギーの和である力学的エネルギーは一定に保たれることを力学的エネルギーの保存といいます。

基本の復習中3理科「力学的エネルギーの保存」を利用した計算問題

次の学習内容

中3理科 力学的エネルギーの保存とエネルギーの保存の違い

スポンサーリンク
スポンサーリンク

シェアする

スポンサーリンク