高卒認定試験 物理基礎 H28-1 大問3 問2 解説+解答

解説:

AB間を通過する前:
速度[math]v[/math]、質量[math]m[/math]なので、その時の運動エネルギーは、
[math]\frac{1}{2}mv^2[/math]
である。

AB間を通過した後:
速度[math]\frac{1}{3}v[/math]、質量[math]m[/math]なので、その時の運動エネルギーは、
[math]\frac{1}{2}m(\frac{1}{3}v)^2[/math]
[math]\frac{1}{18}mv^2[/math]
である

従って、AB間を通過する間に失われた小物体のエネルギーは、
[math]\frac{1}{2}mv^2-\frac{1}{18}mv^2[/math]
[math]=(\frac{9}{18}-\frac{1}{18})mv^2[/math]
[math]=\frac{8}{18}mv^2[/math]
[math]=\frac{4}{9}mv^2[/math]
となる。

以上。