高卒認定試験 物理基礎 H26-2 大問3 問1 解説+解答

解説:

(1)
物体を引き上げた高さをx[m]とすると、その時の位置エネルギーは、
[math] U = mgh = 50[kg] \times 9.8[m/s^2] ^times x[m] [/math]
[math] U = 490x[J] [/math]
となる。

位置エネルギーが1470[J]増加したので、
[math] 490x = 1470 [/math]
[math] x = 3[m] [/math]
となる。

(2)
2.0[s]間で490[J]の仕事がなされるので、位置エネルギーも同じ値だけ増える。
従って、1.0[s]間で245[J]位置エネルギーが増える。

245[J]増えるときに引き上げられる高さをx[m]とすると、
(1)で求めた通り、
[math] U = 490x  [/math]
であり、
[math] 490x = 295 [/math]
[math] x = 0.50[m] [/math]
となる。