Question

みみ

運動エネルギーについての質問です。ケ、コがこのような答えになる理由がわからないです。ケは1/2mu^2＋fdだと思いました。

108 第1章 力 学
20. 仕事と運動エネルギー
次の文章の空欄を適切に埋め、後の問に答えよ.
mで大
水平面上に軸を定め, x=0の点をA点, x=d(d> 0) の点をB点とする. 質量
きさの無視できる物体Mを, æ 軸上で正の向きにすべらせる. B点までは, 水平面とMの間に
は摩擦力がはたらかないでな滑らかにすべるが,B点から先は動摩擦係数μ
がはたらく. 重力加速度の大きさをg とし, 動摩擦力の大きさは Mが停止するまで速さによら
ず一定としよう.
X
初めに, M を一定の速さ voでB点に向けてすべらせる. MはB点を通る瞬間から軸の負
(イ)
(ア) の力を受けるので,B点から先では
の向きに大きさ
だけ後に=
(ウ)
したがって, MはB点を通過してから時間
する.
次に,” ですべっている M に, A点を通る瞬間からB点に達するまでの間,一定の大きさf
(オ)
の速さになり,その
(キ)
だけ後にx=
の点で停止
の力をx軸の正の向きに加え続ける. このとき, MはB点で
(カ)
後は減速を続け, B点を通過してから時間
する.したがって,Mが動摩擦力を受けてから停止するまでの距離は,f を加えなかったときよ
り (ク) | 増加する .M の持つ運動エネルギーを E とし,E をxの関数として表すと,f
を加えているとき, A点からB点までの間では, E = (ケ) B点から停止するまでの
間では,E= (コ) となる.
7-7-1
1
で表される動摩擦力
問 次の条件で,A点から M が停止する点までに, Mが持つ運動エネルギーを, f を加える場
合と加えない場合についての関数としてグラフに表せ.g=10m/s2 とする.
条件:d=50m, m=1000kg, vo=10m/s,μ = 0.2, f=1000N
E[J]
F
(I)
の加速度を持つ
の点で停止

126 続き②
A→B間、B以降、運動エネルギーEは
2
muo ²
VA
O
11
26
UB
d.
= m Vo² + fx (4)
2
umg
x
6
E
I
2
E = ² muo²+ fd - Mmg (x-
D
Mmg (x-d) (3)
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