フックの法則に関する質問例9選
1. 力(F)と長さの増加(x)の関係を示すグラフを下の図に示します。このグラフに基づくばね定数は…
討論
式 フックの法則 :
k=F/x
説明:
F = 力(国際単位はニュートン、略称はN)
k = ばね定数(国際単位はニュートン/メートル、略称はN/m)
x = 長さの増加量(国際単位はメートル、略称m)
力学的エネルギー保存の法則に関する16の例題
自由落下運動における力学的エネルギー保存の法則
1. 質量2kgのココナッツが高さ6メートルから自由落下する。ココナッツが地面に到達したときの運動エネルギーは… g = 10 m/s²2
討論
知られている :
ココナッツの質量 (m) = 2 kg
高さ(h)=6メートル
重力加速度 (g) = 10 m/s²2
質問 :運動エネルギー(EK)
2. パワーに関する質問の例
電力とは、仕事が行われる速度のことである。 努力 または、一定期間内に行われた努力。
メタメトリックに言えば、パワーとは努力と時間の比率である。
P = W / トン
説明:P = 電力(単位:ジュール/秒)、W = 仕事(ジュール)、t = 時間間隔(秒)
この式に基づくと、仕事が行われる速度が大きいほど動力も大きくなり、逆に、仕事が行われる速度が小さいほど動力も小さくなるという結論が得られる。
電力はスカラー量です。電力の国際単位系はジュール/秒です。ジュール/秒はワット(略称W)に相当し、ジェームズ・ワットにちなんで名付けられました。
英国の動力の単位系は、1 ポンドフィート力/秒です。この単位は実用上小さすぎるため、より大きな単位である馬力(略称 hp)が使用されます。1 馬力 = 550 ポンドフィート力/秒 = 764 ワット = ¾ キロワット。
1. 質量1kgの物体が、高さ10メートルから地面に到達するまで自由落下する。次の値を求めよ。
(a)重力が物体に対して行う仕事
(b)変更 位置エネルギー 重力
重力加速度 (g) = 10 m/s²2
討論
知られている :
物体の質量 (m) = 1 kg
高さ(h)=10メートル
重力加速度 (g) = 10 m/s²2
ジャワブ:
(a)重力によってなされる仕事
物体が自由落下するとき、物体の運動方向は下向きであり、物体に作用する重力(物体の重さ)の方向も下向きです。重力は同じ方向を向いているため、重力は一致するか、0°の角度を形成します。o 物体の移動方向と一致する。cos 0 = 1 であり、すべての数に 1 を掛けるとその数と同じになるため、cos 0 を計算式に含める必要はありません。
仕事の公式は W = F s で、W は仕事、F は力、s は変位です。この問題に合わせて調整すると、仕事の公式は W = wh = mgh に変わります。ここで、W は仕事、w は重力加速度、h は物体の高さの変化、m は物体の質量、g は重力加速度です。
重力が行う仕事は次のようになります。
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100ジュール