物理
高校生
解決済み
⑶なのですが、この計算結果の途中式を細かく教えて頂きたいです🙇🏼♀️
分母のkが消えてしまってこの答えになりません🙇🏼♀️
118.保存力以外の力の仕事● 図のように床と斜面
がつながれている。床の AB間はあらいが, 他はなめら
かである。床の一部分にばね定数kのばねをつけ, 一端
に質量mの物体を押しあてて, ばねを1 縮めた。 AB間
の物体と床との間の動摩擦係数をμ、 距離をS, 重力加速度の大きさをgとする。
(1) ばねを解放したとき, 物体が点Aに達する直前の速さ ひA を求めよ。
(2) 物体は点Bを通過後,斜面を上り,最高点Cに達した。 Cの床からの高さんを求めよ
(3) もどってきた物体がばねを縮めた。ばねの最大の縮みxを求めよ。
A'
'B
>例題28,121,12
のここがポイント
あらい面を通過するたび, 物体は動摩擦力によって負の仕事をされカ生
く。あらい面以外の部分では力学的エネルギーは保存される。
118
(1)点Aに達するまで, 物体は保存力以外の力から仕事をされないので, カ
学的エネルギー保存則より
0+3Aビ=muパ+0
-mVA
2
k
よって UA=1,/
m
(2) 垂直抗力の大きさをNとすると,AB間で物体
N
にはたらく力は図のようになる。鉛直方向の力
のつりあいより N=mg であるから,物体に
はたらく動摩擦力の大きさは
'N=μ'mg
動摩擦力は物体の運動の向きと逆向きにはたら
くので, AB間で動摩擦力がした仕事Wは負となり
W=-μ'mgS
はじめの状態から点Cで速さが0になるまでの力学的エネルギーの変化
は,動摩擦力がした仕事Wに等しいので
『N
A
ml
B
mg
S
×8.txm
(US.)
00.1)×
amo
の
同
mgh-
-kl=-μ'mgS"
mgh==ki
ード'
-kl?-μ'mgS
D…
よって h=
kl°
-u'S
2mg
まま ml.I
(3) 物体は再び AB間で,動摩擦力により負の仕事(W)をされる。力学的
エネルギーの変化は動摩擦力がした仕事に等しいので高景さA点
ーが
式を代入してkー(ーμ'mgs)=-
-kx°-mgh=-μ'mgS
2
X
-kl?
μ'mgS
っkx=ーk?-2μ'mgS
1
-kx?-
2
x=2-4u'mgS
k
4μ'mgS e
k
よって
x=,/パ-
解答
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ありがとうございます🙇🏼♀️
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