基準面より1.0m低い場所に、質量0.50kgの物体がある。この物体の重力による位置エネルギーを求めよ。重力加速度の大きさは$g=9.8 m/s^2$とし、有効数字2桁で答えよ。

1. 問題の内容

基準面より1.0m低い場所に、質量0.50kgの物体がある。この物体の重力による位置エネルギーを求めよ。重力加速度の大きさは$g=9.8 m/s^2$とし、有効数字2桁で答えよ。

2. 解き方の手順

重力による位置エネルギー$U$は、基準面からの高さ$h$、質量$m$、重力加速度$g$を用いて、以下の式で表されます。

$U = mgh$

ここで、$h$は基準面より低い位置にあるので、$h=-1.0 m$となります。

与えられた値を代入すると、

$U = 0.50 \times 9.8 \times (-1.0)$

$U = -4.9$

3. 最終的な答え

-4.9 J