滑らかな水平の台に置かれているからでは無いでしょうか？
直感的に考えてみて、
→空気抵抗もないので減速しない
→摩擦のない面だと減速しない
→かと言って加速もしない
よって等速運動
Physics
มหาวิทยาลัย
(4)です。
1度速度が同じになるとその後等速運動をするのはなぜですか？
m
71_2円
(埼玉大)
2m Vo+gM V)-m=ー'mgL
2
2M Vo)-mo=ーμmgL
…3
0, 3式より,
m
ら(M+m)(
-Vo
M+m
-mv?=-μ'mgL
のよう
Mv?
1
を考え
2μ(M+m)g-2sT
よって,2式を用いて, L=.
)物体Aは初速度 voで等加速度直線運動をして時間T
後において,その速度が V。となる。台Dは初速度0で
蜂加速度直線運動をして,時間T後において, その速度
がV%となる。時間T以降は,A, Dともに速度 V。で等
速直線運動を行う。よって, 物体Aの速度 ひA と台Dの速
度pの時間変化のグラフは右の図になる。
発展 1.(3) 物体Aが台Dに対して滑った距離Lは、
A, Dの床に対して滑った距離 (ひーtグラフの面積)の
差であるから,右図の斜線部分の面積で容易に求める
ことができる。
2. (1)~(3) 基礎問8(→ 参照 p.20) と同様に,運動方程
式から A, Dの加速度を求め, 等加速度直線運動の公
式を用いても解ける。
VA,UD
動峰線
Vo
-UA
Waは
VA,UD
Vo。
VD
0
T
ti
D に対して
|Aが滑った距離L
VA,UD
Vo
t
『が
Muo
(3) L=今oT
答
必修
はじめ,Aだけ
んt
基礎問
物理
運動量保存
23
エネルギーと運動量の保存I
Vo
(2) 水平方向右
(=-μ'mg)
A m
D
M
をもつ質量Mの台Dが置かれている。台の上に
質量m の物体Aを置き, 水平右向きに初速度V0
を瞬間的に与えたところ, Aが台上を運動し始めると同時に,台Dは床上を
Aと同じ向きに運動を始めた。時間Tの後, 台Dと物体Aは一体となって等
速度で運動を始めた。重力加速度の大きさをgとして,以下の問いに答えょ
(1) 台Dと物体Aが一体となって運動する速度 Vo を求めよ。
(2) 台Dと物体Aの間の動摩擦係数がを求めよ。
(3) 物体Aが台D上を滑った距離Lを求めよ。
(4) 物体Aに初速度を与えた時刻を0として, 時刻0から時刻 ち(な>T)ま
での物体Aと台Dの速度の時間変化をグラフに描け。 こ(埼玉大)
mVo-
[別解](2
(3) 物体A
ネルギー
から,
0, C
●動摩擦力で失われるエネルギー (相対運動の場合) 図のよう
講
に,粗くて水平な上面をもつ台Dの上での物体Aの運動を考え
(精
よ
る。右向きを正とすると, 物体Aには動摩擦力 -μ'Nが働き、台Dには動摩擦
なめらかで水平床の上に, てな上面
後
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