物理
高校生
解決済み
「重力加速度の大きさをgとして、動摩擦係数μの水平面上で、質量mの物体に水平方向に外力を加えて一定の速さで距離sだけ動かすとき、外力がする仕事を求めよ。」
というものなのですが、解答は以下の通りで納得もできるのですが、外力の仕事=力学的エネルギーの変化という法則がありますよね？摩擦熱に関して言えば、初めの速さをv₀、距離lだけ滑った後の速さをvとして、動摩擦係数μの水平面上で質量mの物体が距離lだけ滑ったとしたときの動摩擦力の仕事を-μmglとすると、-μmgl=1/2mv²-1/2mv₀²というエネルギー保存則が成り立ちますよね？
この問題では、速さ一定で水平面上であるため、力学的エネルギーの変化は0ですよね？それなのにW=μmgsになるのがよくわかりません。
保存則を使うときの区別の仕方なども教えて頂けると助かります。
46
(1)
μmg
(2)
F
5502009-V
>
KS ➜
外力の大きさをFとすると, 一定の速さで
動かすから物体に働く力はつりあっていると
して,Fと動摩擦力 μmg は等しい。
よって
F=μmgをつくる
S
μmg
仕事 W=Fs = μmgs
img
F
mg
0
斜面方向について力のつりあいより
0=F-mgsin0μmg coso
F = (sin0+μcost) mg
W=Fs = (sin0+μcost) mgs
別解
(2) ば
ので,
W
48
(1) (x
=(1
=
||
=
1
2
1
2
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