135. 力学的エネルギーの変化
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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 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,
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mgxh-mgh=-2/mgh
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(2) 粗い水平面を1回通過することで, 動摩擦力が
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する仕事 mghの分だけ力学的エネルギーが減
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少する。 物体が粗い水平面を1往復すると、物体は,
- 1 mgh だけ仕事をされ,力学的エネルギーは
1 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 L進んだところで
静止する。
解答 (1) mgh (2) 1/31 (3) (イ)
-L
-
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(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)の画