動摩擦力のする仕事とエネルギー
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例題24
エ事
質量m[kg]の物体を傾きの角θの斜面上に置き,斜面に 本
沿って上向きに初速度 o[m/s] を与えたところ, 物体は斜面
に沿ってL[m]だけすべって静止した。物体と斜面との間の
動摩擦係数を求めよ。 重力加速度の大きさをg[m/s']とする。
V0.
0
解答 物体にはたらく力は重力,垂直
抗力,動摩擦力である。動摩擦力が仕
事をするので, 動摩擦力のした仕事の
分だけ力学的エネルギーが変化する。
物体と斜面との間の動摩擦係数をμ',
動摩擦力のした仕事を W[J]とすると,
W=- (μ' mgcosé) ×L
ここで,(力学的エネルギーの変化) = (動摩擦力のした仕事)よ
り,初めの位置を重力による位置エネルギーの基準面とすると,
O(号
センサー 29
享擦力がはたらくときのよ
うに,力の向きと運動の向
きが逆向きのとき, そのカ
ゴした仕事は負になる。
mg
サセンサー 30
擦のある面上での運動で
m×0°+ mg
(2
Lsin@) -5
11
mv+ mg ×0 = W
88
,動摩擦力のした仕事の
トだけ, 力学的エネルギー
「変化する。つまり, 力学
コエネルギーが保存されな
-。(力学的エネルギーの
三化) = (非保存力や外力が
た仕事)
2
したがって, μ'=
v-2gLsin0
2gLcose
A京る
のよ
い糸
ba こさ
STEP 2
解答編
p.45~49
3 仕事の原理 滑車をいくつか用いた装置を用いて荷物を真上に引き上げた。荷物
(m]だけ引き上げるには,人が網を4s[m]だけ引く必要があった。この装置を用い
こき、人が綱を引く力は, 荷物を直接持ち上げるのに必要な力の何倍か。ただし,滑
および網の重さや摩擦は無視できるものとする。
重さや摩擦の影響がないとき, 道具を用いても仕事の量は変わらない。
センサー 24コ
ポンプの仕事率 仕事率が490 W のポンプを使って, 高さ 10mのところにある
ークに水をくみ上げる
20公開で何m3の水もと7,L
とてもわかりやすいです！ありがとうございます！