センター2017物理基礎追試第３問Ａ「v-tグラフと移動距離，力学的エネルギー保存則」

そうだね。縦軸が速さを表すで，横軸が時間を表すのグラフから，進んだ距離を求めようということだね。図１にある斜面の角度が分かれば，進んだ距離を求められるんだけど，この問題では角度が分からないから，グラフから進んだ距離を求めなきゃダメだね。

ポイントは，「グラフの傾き」と「横軸と囲む面積」だね。

そうだね。その台形の面積を求めればいいね。

いいね。答えは④だ。次は問２。

ばねがあるときは，フックの法則を使うことが多いよね。フックの法則は，ばねの力とばねの伸びの関係を表しているけど，この問題では「力」はあまり使えないんだ。ばねが最も縮んだときの「力」が分かればいいんだけど，分からないんだな。

小物体が板にぶつかるときの速さが分かっているから，「力学的エネルギー保存の法則」が使えそうだね。

問題文に与えられている情報を整理していくと，だんだん分かってくると思うよ。「力学的エネルギー保存の法則」は，ある瞬間とある瞬間で力学的エネルギーが保存するっていう法則だから，２つの瞬間の情報を整理するんだ。

そのときを「Ａ」として，図の中に情報を書いていこう。

これだけの情報があれば，完璧だね。それじゃあ，もう１つはばねが最も縮んだ瞬間を考えようか。その瞬間を「Ｂ」として，ばねの縮みをとしよう。

そうだね。ばねが最も縮んだとき，小物体の速さは0になるんだよね。情報の整理はこれで完璧だ。

この「Ａ」と「Ｂ」の２つの瞬間で，力学的エネルギー保存の法則の式を立てるんだ。

そうだね。位置エネルギーって，重力による位置エネルギーと弾性力による位置エネルギーがあるけど，今は鉛直方向には運動していないから，重力による位置エネルギーは考えなくていいね。

速さが0であれば運動エネルギーは0だし，ばねが自然の長さであれば弾性力による位置エネルギーは0だからね。

結構計算がたいへんだったね。正解は③だ。