Question

SHIMA

なぜ（2）√2W／m （3）W／mg－νl
という答えになるのか分かりません…
本当に公式ぐらいしか分かってないので、何をどの文字で表しているのかも解説していただけると嬉しいです。

【問題D】
図のように,一部に距離のあらい区間ABがある水平な床面が, そ
の右方でなめらかに斜面で接続している。 区間AB以外の床面と斜面は,
その接続部も含めてなめらかである。 ばねと質量mの小物体を床面の
Aより左方に置き, ばねの左端を固定して右端に小物体を接触させてお
く。このとき, ばねは自然の長さであった。 ただし、 区間ABでの床面
と小物体の間の動摩擦係数をμ,重力加速度の大きさをg とする。 ま
た, 小物体は同一鉛直面内を運動するものとする
ばね
FIL
小物体
床面
A
B.
斜面
小物体を手で押してゆっくりと左に動かし, ばねの自然の長さからの
縮みが x となった位置で小物体を手で支えて静止させた。 この間に,
ばねがされた仕事を W とする。 また, ばねがされた仕事 W とばねの弾
性力による位置エネルギーUには次の関係が成り立つ。
W = U

DEPAR
(2) 小物体を支えている手を静かにはなすと, 小物体は右向きに動き出
し, ばねが自然の長さになった位置で, 小物体はばねから離れた。 ば
ねから離れた直後の小物体の速さはいくらか。 m, W を用いて表せ。
(3) (2) の後, 小物体は床面のあらい区間ABを通過して, 斜面上の最高
点に達したあと斜面をすべり下りた。 小物体が斜面上で達した最高点
の床面からの高さはいくらか。 m, W,μ,g, I を含む式で表せ。

力学的エネルギー 非保存力のする仕事

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

35P🌸

(2)ばねによる弾性エネルギー（位置エネルギー）が完全に運動エネルギーに変化したので、
U=(1/2)mv^2　が成り立ちます。(vは求めたい速さ)
問題文よりU=Wが成り立つから、W=(1/2)mv^2
よって、v=√(2W/m)

(3)物体は、区間ABで仕事を受けていることに注意します。
仕事=力×距離だから、(区間ABで受けた仕事)=μmg×l=μmgl (lは、フォントが分かりにくいですが"エル"です)
次に、物体が最高点に達したときについて考えます。初めのエネルギーWが、区間ABの仕事と位置エネルギーに変化したから、
W=μmgl+mgh (hは最高点の高さ)
よって、h=(W/mg)-μl

※分からないところがあったら、気軽に質問してください。

SHIMA

解説ありがとうございます☺
公式との関係性などが全然分かっていなかったのですが、分かりやすく解説してくださったおかげで理解出来ました！！お気遣いありがとうございます🙇🏻‍♀️