センター2016物理基礎第３問Ａ「力学的エネルギーの保存」

何をしよう？

そうだね。力学的エネルギー保存の法則を使うときのポイントは、どの点で式を立てるのかをきちんと押さえておくことだよ。

問題文には、曲面上の最高点の位置が「Ａ」という名前になっているので、他の点は図のように「Ｂ」、「Ｃ」としておこう。

そもそも「力学的エネルギー」って何だか分かってる？

そう。まず大切なのは「和」ということだね。足し算をするんだね。もう一つ大切なのは、位置エネルギーにはいくつかあって、この分野では一般的に、「重力による位置エネルギー」と「弾性力による一エネルギー」があるよね。他にも、「万有引力による位置エネルギー」や「静電気力による位置エネルギー」なんかもあるので、必要なときには思い出してね。

この問題で出てくる力学的エネルギーをまとめるとこうだよ。

そうだね。「Ｂ」と「Ｃ」で考えると、重力による位置エネルギーは同じなので、式の上では書かなくてもいいよね。

正解！答えは⑤だね。次は問２だ。

そうだね。問１でもやったけど、２点を決めて力学的エネルギー保存の法則を使って式を立てるよね。問２では、どの２点で式を立てよう？

そう。どっちでもいいんだ。だけど問題の選択肢を見ると、やは無いけど、はあるので、「Ｃ」を使わない方がいいね。

実際は「Ｃ」を使っても、問１で立てた関係式を使って正解は導き出せるけど、少し遠回りだからね。

今度は弾性力による位置エネルギーは関係ないので、式の上では必要ないね。

正解だ！答えは④だね。