Question

‪🐹

大問67です。
解説見ても分からなかったので、（特に緑マーカー）
分かりやすく解説お願いします💦

67.保存力以外の力の仕事 図のように,床と斜面がつながれてい
る。床のAB間はあらいが,他はなめらかである。 床の一部分にばね定数
のばねをつけ,一端に質量mの物体を押しあてて, ばねを縮めた。
AB間の物体と床との間の動摩擦係数をμ',距離を S,重力加速度の大き
さをgとする。
(1) ばねを解放したとき, 物体が点Aに達する直前の速さ UA を求めよ。
(2) 物体は点Bを通過後, 斜面を上り,最高点Cに達した。 Cの床からの高さんを求めよ。
A
B
例題26
h

67.
Point! あらい面を通過するたび, 物体は動
摩擦力によって負の仕事をされ力学的エネルギ
ーは減少していく。 あらい面以外の部分では力
学的エネルギーは保存される。
[解]
答 (1) 点Aに達するまで, 物体は保存力以外の力か
ら仕事をされないので, 力学的エネルギー保存則より
0+ 1½ kl² = 1/1mv
k
mvA2+0
よって
m
(2) 垂直抗力の大きさをNとすると,
AB間で物体にはたらく力は図のよ
うになる。 鉛直方向の力のつりあい
より N=mg であるから, 物体
にはたらく動摩擦力の大きさは
N
N
A
μ'N=μ'mg
B
mg
動摩擦力は物体の運動の向きと逆向きにはたらくので,
AB間で動摩擦力がした仕事Wは負となり
W=-μ'mgS
はじめの状態から点Cで速さが0になるまでの力学的エ
ネルギーの変化は, 動摩擦力がした仕事 Wに等しいので
mgh-12ki-μmgs
mgh=
2
-kl²-u'mgS
kl²
よってh=
μ's
2mg
補足
1/2k12+(-1mg)=mgh
(はじめ+仕事=終わり) としてもよい。

Answer 1

✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨

BaSO4

(1)
Aに達するまでは外からの仕事を受けないのでエネルギー保存の法則より
(スタート地点での運動エネルギー)+(スタート地点でのバネエネルギー)=(Aでの運動エネルギー)+(Aでのバネエネルギー)となる。
これが1番上の式

(2)
外からの仕事がなければエネルギーは保存される。逆に、エネルギーが失われたのなら外からの仕事の影響である。
スタート地点でのエネルギーは1/2kl^2のみ
c地点でのエネルギーはmgh
式に直すと
(c地点でのエネルギー)-(スタート地点でのエネルギー)=(外からの仕事)
外からの仕事は動摩擦力のみなので
下の式になる。

‪🐹

ありがとうございます！