Question

pisa🌈🐿️

(2)の解説にW＝−0.50×1.0×9.8×l＝−4.9
とありますがWの硬式はW＝fxなのに何故9.8や動摩擦係数が入ってくるのですか？
何故そのあと
1/2×1.0×0²-1/2×1.0×7.0²＝−4.9l
l＝7.0²/2×4.9
という式になるのですか？
物理基礎が本当にわからないので困ってます😭
明日テストなので回答お願いします🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️🙇🏻‍♀️

基本例題 24 保存力以外の力の仕事
点Aを境に左側がなめらかで右側があ
らい水平面がある。 点Aより左側のなめ
らかな水平面上で, ばね定数100N/m の
ばねの一端を固定し,他端に質量 1.0kg
-0.70m→
[-00000
自然の長さ→
109,110 解説動画
-I [m〕-
A あらい水平面
B
の物体を置く。 ばねを 0.70m だけ縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さ
になった位置でばねから離れた。重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。
(1) 物体がばねから離れるときの速さは何m/sか。
物体はばねから離れた後右に進み, 点Aを通過して点Bで停止した。
(2) 物体とあらい面との間の動摩擦係数が 0.50 のとき, AB間の距離は何mか。
指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=-Fx)
解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エ
ネルギーはU=1/12/ -×100×0.702J
ばねから離れた後に物体のもつ運動エ
ネルギーは K=1×1.0×2 [J]
ゆえにv=√100×0.70°=7.0m/s
(2) 動摩擦力が物体にした仕事は
W=-0.50×1.0×9.8×l = -4.92 [J]
物体の力学的エネルギーの変化= W より
1/12×1.0×0°-12×1.0×7.0°=-4.9ℓ
力学的エネルギー保存則より
7.02
ゆえに1=
-=5.0m
+1/2×100×0.70°= 1/2×1.0×μ+0
2×4.9

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

A.E

仕事の公式はW＝fxで合っていますが、今回の問題は動摩擦力がした仕事であるため摩擦力を利用して考えないといけません。なので、複雑な式になっています。ちなみに物理の力学の分野では物体にかかる力の図示が正確に出来ないと問題が全くと言っていい程解けないのでそこを練習できるといいと思います(力の図示のやり方が分からなければ質問してください。)。
次に1/2×1.0×0^2-1/2×1.0×7.0^2＝－4.9l
l＝7.0²/2×4.9の部分ですが、摩擦力は保存力(超簡単に言うと重力や弾性力のことです。)ではないので力学的エネルギー保存則を利用出来ないので、ある２地点でのエネルギーの減少した量(よく分からんけどどっかで使ってしまった量)が摩擦力になる訳です。なので、その摩擦力はどのくらいの量だったかは摩擦力がした仕事の大きさとなるため先に計算した－4.9lが右辺に登場します。左辺の/2×1.0×0^2-1/2×1.0×7.0^2の部分は(物体が粗い面に入って止まった時の運動エネルギー)－(物体がバネから離れた瞬間の運動エネルギー)を表しています。
分からない箇所があれば質問してください🙇