Physics
มัธยมปลาย
なぜ動摩擦力が図の向きに働くのかがわかりません。
反対向きに働くと思ってしまいます。
4 一 /
249 。あらい面上のばね振り子 お o P
人生に国定したばが定事よの華いはの 邊TiOM00NOO0UMeol |
右端に質量 の小物体を取りつけて, ばねが プクンク ング:
イェ 0
自然の長さになるようにあらい水平面上に置い
た。このとき小物体がある位置を原点O として, 右向きにァ*軸をとる。小物体を右
向きに引き, 時刻 7王0 に点 P (座標 。) で静かに放したところ, 小物体は左向きに動
き出し, 点 Q ではじめて速さが 0 となった。小物体と水平面の間の動摩擦係数を/,
重力加速度の大きさをとする。 以下の設問では, 小物体が点 P で動き出してから
はじめて点 Q に達するまでの運動を考える。
(1) 小物体の座標が* のときの小物体の加速度を 。 (右向きを正)として, 水平方向
の運動方程式をつくれ。
(2) 点Q の座標 x+ を求めよ。
(3) 小物体が点 Q に達する時刻 ヵ を求めよ。
(4) 小物体の速さが最大になる位置の座標 za と時刻 な。。 を求めよ。
/
(5) 小物体の速さの最大値 gax を求めよ。
ウ どう,
249 。あらい面上のばね振り子
考え方| 小物体は重彦擦力を受けながら単振動をする。運動方程式が zzcニー (ニブ の形で表さ
れるとき, この小物体は ニャ を中心として, 月 7ー2r/多 で量をする。
(375) 振動の中心で小物体の速さは最大値 o。。。三4のとなる。議計。
1) 座標々にある小物体が
受ける水平方向の力は, 弾
性力をz, 動摩擦力/Zzg
である。よって, 小物体の
水平方向の運動方程式は,
i 震動摩擦力のように, 大き
1 さが変位を々によらなぃ
力がはたらく場合 振動
の中心がつりあ いの位置
にずれるだけで, 周期に
| 影響はない。
ZZのニーん%十//Z2の egニーんx十Zzzg
(② (の運動方得式を変形すると, g=ニーA[ァェー 2 )
これ は, 小物体が位置=どの2の を中心として周期アニ -2r/ で| A本の
0(%=0) ではない。
単振動することを表す。 1
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