【質問】中学(理科):坂を下る台車の問題で、解説に「下り始める高さが変わらない場合は、質量に関係なく速さは一定」と書いてありました。重いほど速くならないのですか?

〔質問〕
坂を下る台車の問題で、解説に「下り始める高さが変わらない場合は、質量に関係なく速さは一定」と書いてありました。重いほど速くならないのですか?
〔回答〕
運動前後で「下り始める高さに変化がなく、抵抗がない場合」は、
力学的エネルギーの保存則より、速さは変わりません
(高さを変えた場合は、速さも変わります)

こちらについては「そのまま結果を覚えておく」ことになります。

〔参考〕
なお、力学的エネルギーの保存則については、高校の物理基礎で詳しく習います。
以下の公式は高校受験では範囲外となりますので、参考程度にしておいてください。

物体の質量を m [kg]、基準面からの高さを h [m]、瞬間の速さを v [m/s]、重力加速度 約9.8[m/s2] のとき、
〔力学的エネルギー〕=〔位置エネルギー mgh 〕+〔運動エネルギー (1/2)mv2
と表すことができます。

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

 
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