力学的エネルギーとは力を及ぼすものがそれぞれエネルギーを持っていると考え、それを足し合わせたものは全て等しいものという自然法則です。重力によるエネルギーは$mgh$(位置エネルギー)、バネによるエネルギーは $\frac…

解答欄 最も基本的な力学的エネルギー保存則の問題。外とのエネルギーのやり取りはないのでAからEまでずっと力学的エネルギー(運動エネルギー+位置エネルギー)は同じに保たれます。 (3)以降は普通に運動方程式で動きを見てもい…

解答欄 解説紐の移動の関係からBの変位はAの変位の2倍になる。これを拘束条件とよびます。これを時間微分するとBの速度はAの速度の2倍になります。変位が2倍となる動きをするので動き(速度)も2倍になりそうだというのは感覚的…

解答欄 解説 斜面にとりつけたバネの問題。運動方程式をたてて単振動の問題として解くこともできるが、時間等は問われていないため、力学的エネルギー保存を用いた方が早い。動き出す前の状態($x=0$)と一番下まで下った状態($…