Question

なすび

(2)の問題でどうして1／3になるんですか

思考
μ'mgx
mgxc
□135. 力学的エネルギーの変化
図のように,質量mの物体を, 水平面
から高さんのなめらかな斜面上から,
静かにすべらす。 物体は,長さLの粗
135.
基本問題 124
4h
ヒント
(2) (3) 摩擦力から,仕事をされた
L
分だけ, 物体のもつ力学的エネ
ルギーは変化する。
い水平面を通り過ぎ,同じ傾斜をもつなめらかな斜面上を,高さんまで上
がった。 重力加速度の大きさをg として,次の各問に答えよ。
(1) Tugh h
(1) 動摩擦力が物体にする仕事を求めよ。
h
④mgn+mgmg=1
3 h
L
(2)
3
(3)
ウイ
(2) 時間が経過すると, 物体は粗い水平面を往復し, いずれ静止する。 物体
が静止する位置の, 粗い水平面上の左端からの距離を求めよ。
6
1回で一号ashが減る。1往復7
(3) 右側の斜面だけ, 傾斜を大きくしたとき, 物体が静止する位置は, (2) と
比べてどうなるか。 以下の選択肢から最も適当なものを選べ。
(ア)やや左側 (イ) 同じ位置 (ウ) やや右側
14. 力学的エネルギー

135. 力学的エネルギーの変化
解答
(1)123 mgh (2) 1/3L (3) (イ)
指針 物体は粗い水平面上で負の仕事をされ,1度
通過するたびに失う力学的エネルギーは,高さん
分の重力による位置エネルギーに相当する。
解説 (1)高さんの位置における, 物体の重力に
よる位置エネルギーと,高さんの位置における,
重力による位置エネルギーの差が,動摩擦力が物体
にした仕事である。 水平面を重力による位置エネル
ギーの基準とすると,
mg x 1½h-mgh=-3mgh
7
□知識
直方向に
たばね定数
ばねが自然
位置で手を
重力加速度の
6
-
コ心は、お
た位置から
た高さを
世的エネル
t
3
(2) 粗い水平面を1回通過することで, 動摩擦力が
する仕事mghの分だけ力学的エネルギーが減
少する。 物体が粗い水平面を1往復すると, 物体は,
7
mghだけ仕事をされ,力学的エネルギーは
mgh となる。 物体の力学的エネルギーは,1回
の通過でされる仕事の1/3だけ残っているので,次
の往路の L進んだところで静止する。 したがっ
て,粗い水平面上の左端から 1-2 L進んだところで
静止する。
(3) 物体がされる仕事に傾斜は関係ないので、 結果
は変わらない。 (イ)
[指金
力,
一定
と重
解
に
(2)