2023年 国家一般職(高卒 技術) No.15 物理　解説

　問 題　　　　　

水平で滑らかな床の上に置かれた小物体に、ばね定数 4.0 N/m のばねの一端を取り付け、ばねの他端を壁に固定した。ばねを自然長から 0.50 m だけ縮めたとき、小物体のもつ弾性力による位置エネルギーとして最も妥当なのはどれか。

1．0.10 N・m
2．0.20 N・m
3．0.50 N・m
4．0.70 N・m
5．1.0 N・m　

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

ばねの弾性力による位置エネルギーは
自然長からの変位を x として、U_ばね＝kx²/2 です。これは基礎知識です。

k = 4、x = 0.5 を代入して
U_ばね = 4 × (0.5)² /2
= 1/2 です。

以上より、正解は 3 です。

類題 2019 no15 ばねの弾性力による位置エネルギーと速さ
https://yaku-tik.com/koumuin/2019-gijyutu-15/