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力学的エネルギー

鉛直投げ上げと力学的エネルギー保存の法則

地上7.5mの高さの地点から、質量2.0kgの物体を7.0m/sの速さで鉛直上向きに投げ上げた。重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。
(1)投げ上げた地点を重力による位置エネルギーの基準面とするとき、投げ上げた瞬間に物体がもつ力学的エネルギーは何Jか

(2)物体が達する最高点の高さは、投げ上げた地点から何mか。

(3)物体が地面に衝突する直前の速さは何m/sか。


問題が解けません。
面倒ですが回答できる方お願いします!!
公式、答え、途中式
もよろしくお願いします

投稿日時 - 2011-11-08 23:53:32

QNo.7122042

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

(1)
 投げた瞬間ですから位置は基準の高さにあるので、重力による位置エネルギーは0で、運動エネルギーだけがあります。

E=(1/2)mv^2=(1/2)×2.0×7.0^2=49[J]


(2)
 最高点では速度が0になるので、力学的エネルギーは重力による位置エネルギーだけになり、これは初めの力学的エネルギーと同じになります。

mgh=E
h=E/mg=49÷(2.0×9.8)=2.5m


(3)
 地上の高さは h=-7.5[m]で、ここでの力学的エネルギーがやはり最初の力学的エネルギーと等しいので、地上での速さを v[m/s] とすると

(1/2)mv^2 + mgh =E
v=√{2(E-mgh)/m}
 =√{2(49-2.0×9.8(-7.5))/2.0}
 =√196
 =14[m/s]

投稿日時 - 2011-11-09 14:22:08

ANo.1

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回答(1)

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