（2） 力学的エネルギーの変化量を考えるとき、動摩擦力による仕事は考えなくていいんですか？

第1章力学 問題 18 仕事と力学的エネルギー ② ばね定数k (N/m) の軽いばねの一端に,質 量m(kg) のおもりAをつけたばね振り子が ある。このばね振り子をあらく水平な床面上 物理基礎 公式 A U = 11/√ kx² 100000000 năm Q 0 -31 P IC 5/ 置き ばねの他端を固定する。 ばねが自然長のときのAの位置を原点と する。 図のように, Aを原点Oから点P(x=5/〔m))まで引っ張って、静か にはなした。Aは左向きに運動し始め、点を通過した。 その後、x=-31 (m) の点Qで静止した。 床面とAとの間の動摩擦係数をμとし、重力加速度 の大きさをg(m/s) とする。 (I)Aが点PからQまで運動する間に、動摩擦力のする仕事 W (N・m) を求 めよ。 Aが点PからQまで運動するときの, Aの力学的エネルギーの変化量 ⊿E (J) を求めよ。 (3) ⊿E = Wが成り立つことを用いて, μを求めよ。 弾性力による位置エネルギー(弾性エネルギー) U (J) (k (N/m): ばね定数 〔m〕: 伸び縮み) (I) おもりAにはたらく動摩擦力の大きさはμmg 〔N〕でPからQまでの移動 距離は8/〔m〕 である。 よって, 求める仕事 W [N·m〕 は, W=-μmg818μmgl (N・m〕 (2) 求めるのは「力学的エネルギーの変化量」なので、 おもりAの運動エネル ギーと位置エネルギーの和の変化量を考える。 Aは水平方向に運動しているので, 高さが変化しておらず重力による位置 エネルギーは考えなくてよい。 また, 点P, 点Qは自然長(原点O)からずれ た位置なので,点P, 点Qにおいて, Aは弾性力による位置エネルギーをもつ。 点P,Qにおける, 弾性力による位置エネルギー Up, UQ[J] は, それぞれ, 〈千葉工業大 〉 Up = =1/21k(50)2-252k2 =/( 9 U₁ = ½k (31)²=kl² 2 (解説) ばねが自然長から伸びたり縮んだりしているとき, ばねの両端 には自然長に戻ろうとする向きに力が生じる。 この力を弾性力 点Pでは 「静かにはなし」 点Qでは 「静止した」 ので, それぞれの点で速 さは0.すなわち, 運動エネルギーKP, Ko〔J〕 も0になる。 よって という。 4E = 0 + 25 0+ -kl² 2 == 8kl² (J] 変化後KQ+ UQ 変化前 K + Up 公式 弾性力の大きさF(N) F=kx (k(N/m〕: ばね定数 〔m〕: 伸び縮み) (3) ⊿E = Wより ※ 弾性力の向きは, 自然長に戻ろうとする向き。 - 8kl² == -8umgl よって, μ = kl mg F ⇒縮みx, 弾性力F,=kx, 弾性エネルギー U22kx2 自然長⇒弾性力0, 弾性エネルギー 0 X1 X2 mmmm 000000 F2 ⇒ 伸びzy→弾性力Fy=kx, 弾性エネルギー U2=1/2k2 自然長 注 ここで, p.39 公式 力学的エネルギーと仕事の関係と p.37 公式 運動エネル ギーと仕事の関係の違いを、しっかりとおさえておこう。 保存力である重力 弾性力について, 位置エネルギーを考えるのが 「力学的エ ネルギーと仕事の関係」 であり, 仕事を考えるのが 「運動エネルギーと仕事の関 「係」である。 1つの式の中で、重力 弾性力の位置エネルギーと仕事を同時に考え こることはない! た, ばねは伸びたり縮んだりしているとき, 弾性エネルギーを蓄えている。 エネルギーは弾性力による位置エネルギーともいう。 kl (1) W = -8μmgl〔N・m〕 (2)4E = - 8kl[J] (3)μ= mg 4. 仕事とエネルギー 41

(1)、v^2-v0^2=2gyは使えませんか？

120. (エネルギーと仕事) usino 質量 m[kg]の物体に初速度vo [m/s] を与えて傾角0の 斜面に沿って、物体をすべり上がらせた. 次の各場合について 物体が斜面をすべり上がった最高点までの距離 L 〔m〕 を求め よ。 ただし, 重力加速度の大きさをg 〔m/s ] とする. Boni (1) 斜面がなめらかな場合. (2) 斜面と物体との間に摩擦がある場合. ただし, 物体と斜面との間の動摩擦係数をμ'とする. m cos L Vo 0 Licus A -73- ✓ 2 LsinQ

高校一年生　物理基礎(運動エネルギーと仕事の関係)の問題です。 答え8.0m/s なぜこの答えになるのかよくわかりません。

問52 なめらかな水平面上を速さ2.0m/sで進む質量 2.0kgの物体に、運動の向きに 6.0Nの力を加 210n/s 6,000円 え続け, 10m 移動させた。 このとき、 物体の速さは何m/sになるか。 B 18 (8)

ｂのm分のｆは、どうやって導き出されたのでしょうか？よろしくお願いします!

m/s 0 127 次の に適する文字式を入れよ。 図のように, なめらかな水平面上をある一定の速さ vo〔m/s]で直線 運動している質量 m[kg]の物体がある。 この物体に, 運動の向きと同 じ向きに一定の大きさ F〔N〕の力を加えたところ, 物体は一定の大き さα[m/s²] の加速度で運動し始めた。 力を加え始めてから, 物体がx [m] 動いたときの物体の速さをv[m/s] とすると, 等加速度直線運動 の速度と変位の関係から, v²-v^²=(a)…① また,運動方程式から, α = (b) -mv² = ( c ) ①.②から, 1/2mv²-121m²=( (2) a: 一方,物体がx [m] 動く間に, 物体が力からされた仕事 W [J] は,W=(c) ③,④から,運動エネルギーと仕事の関係 12m-1212mv^²=Wが得られる。 20/x b: m F m 00 F X Fx F

①3-12でも分かるようLsinθとありますが、なぜ、Lcosθとならないのでしょうか？またなぜ、Lがついているのですか？ ②線で②と引いたなんですが、線で①と引いた所と矛盾していませんか？線で①と引いた所は垂直抗力は働いていないと言っているのに対し、②では斜面に垂直な釣り... 続きを読む

外力がする仕事を確認しよう! 1 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

（5）について質問です。なぜ力学的エネルギー保存で解くと摩擦力を考慮し、このような立式になるのかいまいち腑に落ちません。（3）は分かるのですが…

必解 31. <あらい板上の物体の運動〉 図のように、水平な机の上に直方体の物体Aを置 き、その上に直方体の物体Bをのせる。 B には物体 Cが, Aには物体Dが, それぞれ糸でつながれてお り、CとDは, 机の両側にある定滑車を通して鉛直 につり下げられている。 A, B, C, D の質量は, そ れぞれ, 2m 〔kg〕, 3m 〔kg〕,m[kg], 2m 〔kg] であ る。机とAの間の摩擦はないが、AとBとの間には摩擦力がはたらく。初めにAとBを手で 固定してすべてを静止させておき,静かに手をはなして運動のようすを観測する。運動は紙 面内に限られるものとし,また観測中にBがAから落ちることや, Aが机から落ちることは ないものとする。 滑車はなめらかで軽く, 糸は軽くて伸び縮みせず, たるむことはないもの とする。空気抵抗は無視し, 重力加速度の大きさを g 〔m/s2] として次の問いに答えよ。 BはA上をすべらずに,Aといっしょになって机の上を左へ運動する場合について考える。 (1) このときのAの加速度の大きさを求めよ。 (2) このときのAとBの間にはたらく摩擦力の大きさを求めよ。 (3)Dがん 〔m〕 だけ落下したときの, A,B,C,D の運動エネルギーの総和を求めよ。 次に,Bは机の上の同じ場所に静止したままで,Aが左に運動する場合を考える。 (4) この場合の, AとBの間の動摩擦係数を求めよ。 (5) D がんだけ落下したときの, A,B,C,D の運動エネルギーの総和を求めよ。 最後に, Aは左へ運動しBが右へ運動する場合を考える。 ただし,このときのAとBの間 の動摩擦係数を 1/3 として、次の問いに答えよ。 物体D (2m) 物体A(2m) 物体B(3m) 机 物体 C (m)

物理基礎の問題です。 答えは②と⑧になるのですが、解き方が分からないので教えてください🙇🏻‍♀️

14. 摩擦のある水平面上に物体を静止させる。 次に, 短い時間だけ物体に水平方向の一定の 力を加えて物体を動かしたところ, その後しばらくして再び静止した。 このときの物体の 運動を、記録タイマーと記録テープを使って測定した。 記録テープをもとに, 物体の速さ と時刻 時刻 =0 図のようになった。 なお, 物体が動きだした瞬間を の関係をグラフに表すと, とする。 速さ [m/s] 0.6 20.5 20.4 20.3 0.2 20.1 10 0.5 Iff 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 時刻 t [s]

なぜ斜面を使うと力が2分の1になるとわかったのですか？ ２枚目の写真みたいに高さと斜面の距離が1対2だと力が2分の1になるってことですか？

のを完成させ ・本誌P.48 ~ テープの 打点 広くなる ●本誌 p.56~6 3章 エネルギーと仕事 「仕事の原理 0.5m 加えた力 移動距離 仕事の大きさ 直接持ち 上げる 10 N 0.5m 5 J 動滑車を 使う 5 N 1m 5 J 問屋人 斜面を使う いく 30° →教科書 p.164~183・ 本誌 p.66~75 5 N 1m 5 J TUTT てこを使う 458760 A:B=1:2 食鮮館 5 N 1m 51 B 道具を使うと, 加える力は小さくなるが, が長くなる。

この問題をエネルギー保存則で考えても解けませんか？公式を正しく使うことができません

⑦ 2² 2μg 物 (v+V)² 2µg 解答番号 第1問 次の問い(問1~5)に答えよ。 (配点25) 重力の事 V(v+2V) 2μg 問1 図1のように、水平にベルトが運動するように十分に長いベルトコンベアを 床に固定し, ベルト上に小物体を置く。 ベルトが右向きに一定の速さで動 いている状態で, 小物体をはじいてベルトに対して右向きに大きさの相対速 度を瞬間的に与えたところ,小物体はやがてベルトに対して静止した。小物体 登山をはじいてから小物体がベルトに対して静止するまでの床から見た小物体の 移動距離として正しいものを、下の①~③のうちから一つ選べ。ただし、小 物体とベルトとの間の動摩擦係数をμ,重力加速度の大きさをgとし,小物体 の運動にかかわらずベルトは一定の速さVで運動し続けるものとする。 10000* #STERITUM 1 m Mang Maers X= (ury/2 zug 1 8 V 図 1 V² 2μg v(v+2V) 2μg V(2v+V) 2µg 20 = pq + x 理 2 vV 2μg v(2v+V) 2μg

物理基礎です。写真の問題全てわかりません。よかったら詳しく教えてください。

仕事について次の問いに答えよ。 (1)物体に大きさFの力を加え, F と同じ向きに距離sだけ動かした。 このとき, 力がした仕 事W を求めよ。 (2) 右図のように, 物体が大きさ F の力を受けて,力と角0 をなす向きに距離sだけ移動したとき, 力が物体にした仕 事W を求めよ。 Fsin0 F 粗い水平面上の物体を, 水平方向に大きさ F の力で押し, 一定の速度で運動させた。 このとき, 物体は、時間tの間 に,力の向きに距離xだけ移動した。 次の各問に答えよ。 (6) この間に物体を押す力がした仕事 W を, F,xを用いて表せ。 (7) 物体を押す力の仕事率P を, F, u を用いて表せ。 Fukuuuu Fcost (3) 道具を使って仕事をすると, 力を小さくすることができるが, その分だけ移動距離が大き くなり、仕事の量は道具を使わないときと変わらない。 この原理のことを何というか。 (4) ある力がt秒間に Wの仕事をするとき, この力の仕事率Pを求めよ。 (5) ア~エの場合の仕事は,正, 負, 0 のいずれであるか答えよ。 ア. 走っていた電車が停車したときに, 摩擦力がした仕事 イ. 水平に走行している電車にはたらく重力がした仕事 ウ. 物体を水平右向きに動かすときに, 物体に対して水平右向きに加えた力がした仕事 エ.荷物を静かに下したときに, 荷物をもつ力がした仕事 時刻 0 Fsin F 3.0m 130° 時刻 t 50 Fcost 図のように, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC に沿 って,質量 10kgの物体をゆっくりと 3.0m 引き上げた。重力加 速度の大きさを9.8m/s2として,次の各問に答えよ。 (8) 物体を引き上げるのに必要な力の大きさFは何Nか。 (9) 物体を引き上げる力がした仕事は何Jか。 (10) 物体を引き上げるのに 7.0 秒かかったとする。 この力F の仕 事率は何Wか。 (11) この物体は何m/sで動いたか。 (12) 斜面を使わずに, 物体をBからCまで鉛直上向きにゆっくりともち上げるときの仕事は 何か E F