物理
高校生
解決済み
物理の重問で質問です。
写真の問題(1)について、回答はBに働く動摩擦力のみについて考慮していますが、つまりこれはAには動摩擦力は働かないということでしょうか?もしそうだとしたらなぜそうなるのかを教えていただきたいです
ント 30 〈弾性力と摩擦力による運動〉
(イ) ばねの長さがx と x2 のときを比較すると、ばねの弾性エネルギーの変化量) = (摩擦力がした仕事)
(ウ)、「AがBを押す力をfとする作用反作用の法則より、BがAを押す力はfである
(オ) 『AとBが離れるとき』 f=0
(1) (ア) B にはたらく動摩擦力は左向きに
μ'Mg で, 静止するまでの移動距離
は右向きに (x2-x1) である (右図)。
よって, 摩擦力がした仕事 W は負
となるから W=-μ'Mg (x2-x1) 0
oooooooo
A B
X1
μ'Mg
X2
静止
「
(x-x1)
(Xx2 x1)(x-x2)
xo
30. <弾性力と摩擦力による運動〉
壁
床
ばね定数kで自然の長さがx の軽いばねの一端を壁に止め,
他端を質量mの物体Aにつないである。 図のように. 水平な
床の上に置いた質量Mの物体BをAに接触させて ばねの長
さがxになるまで押し縮め, 静かに手をはなす。 手をはなし
た後のAとBの運動のようすを, x を変えて調べてみよう。 床とAの間は摩擦はないものと
し、床とB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, 物体の質量や摩
擦係数は以下のような運動が実現するようになっているものとする。
(1) 手をはなした後, AとBは一緒に運動を始め, ばねの長さがx2のときAとBが接触した
まま速度が0になった。 この運動中に摩擦力がした仕事はアで,これが運動中の力学
的エネルギーの変化量と等しいことから, 速度が0になったときのばねの長さ x2 は,
x2=イ となる。
ばね
mmmmmm
A B
(2) ばねの長さ x を (1) の場合よりさらに縮めてから手をはなしたら、 AとBはしばらく一緒
に運動した後、ばねの長さがx3 のとき運動中に離れた。 接触して一緒に運動していると
き, ばねの長さをx, AとBの加速度をα, AがBを押す力をfとするとAの運動方程式は
ma=ウBの運動方程式はMa= エ となり, これよりAとBが離れるときのば
ねの長さ x3 は x3 オとなる。
[岡山大〕
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