エネルギーの問題が分からないため教えてください。

質問

小物体がばねの上端に接した後、ばねを押し縮めていき、図のようにばねの自然の長さからの縮みがxの最下点Bに達した。ただし、小物体とばねが接する前後で力学的エネルギーは変化しないものとする。

(1)次の文章中の空欄（１）～（３）に入れる文字式を、m、g、x、kのうちから必要なものを用いて答えてください。

点Bにおける小物体の重力による位置エネルギーは（１）、弾性力による位置エネルギーは（２）であるので、点Bにおける小物体の力学的エネルギーは（３）となります。

(2)xはいくらですか。dを用いて表してください。

回答No.1

foomufoomu · ベストアンサー

物体の衝突による変形の問題ですね。

（１）高さの基準をどの点に取るかによりますが、この場合はB点に取るのがよいと思います。位置エネルギー＝m*g*高さ　なので、ここではゼロ
（２）弾性力による位置エネルギー＝1/2*k*変形量^2　です。ここでは変形量はｘです。
（３）前述の（１）と（２）の和

ｘ：最初の位置エネルギー＝m*g*(x + 2/3d)　が前の（３）に等しいとおいて解いてください。