外力がする仕事を確認しよう!
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水平と0の角をなす粗い斜
面上の点Aに質量mの小
物体を静かに置いたところ, 小物
体は斜面をすべり出しはじめた。
点Aから距離Lだけ下の斜面上の
点Bを通過する瞬間の小物体の速
さはいくらか。ただし,重力加速
度の大きさをg, 小物体と斜面の
間の動摩擦係数を」とする。
のしてい
準備 重力の位置エネ
ルギーの基準点を点Bの高
におきます。 基準点の選
び方は自由ですが,できるだけ計算が
簡単で間違いのない選びかたとしては,
これが一番よいでしょう。
END
点Aの点Bに対する高さは,図
13-12からわかるようにL sin 0です。
そこで,点Aで小物体がもつ重力の
位置エネルギーUは,
橋元流で
解く!
B
m
となります。
可演自
4
<sidcosではないのか
B
m
白内
mg
図3-11
A
そこで,点Aにおける小物体の全力学的エネルギーE』は,
Ex = 0 + Us = mgL sin 0...... ①
m
A
図3-12
m
LsinO
お上しているか相エネルギーはしてい
(せい
U₁ = mgL sin 0
てエー
となります。 点Aでは小物体は静止していますから、運動エネルギーはQ
です。
基準点
次に小物体が点Bを通過する瞬間の速さをBとします。
点Bでの位置エネルギーは0ですから, 点Bで小物体がもつ全力学的エ