Physics
高中
已解決
(4)って、力学的エネルギー保存の法則を使って2枚目の画像のような式は立てられないのですか？
(v0ブイゼロをvoブイオー、FLをflとしています)
動エネルギーの変化と仕事の関係
図 1
〔I〕 図1のように,鉛直方向に落下している質量mの小球が
地面からの高さんの点を速さで通過した後,地面からの
高さんの点を速さで通過した。 重力加速度の大きさをg
とする。
V₁
(1) この間に, 小球にはたらく重力がした仕事はいくらか。
(2) v2をv1,m, hi, h2, g のうち必要な文字を用いて表せ。
〔Ⅱ〕 図2のように, 速さvで水平面上を等速直線運動
していた質量mの小物体が, 粗い領域上で一定の大
図 2
さFの動摩擦力を受けて減速し,距離Lだけ進ん
だときの速さは”であった。
(3)
Lだけ進む間に, 小物体にはたらく動摩擦力がした仕事はいくらか。
(4) を vo, m, F, L のうち必要な文字を用いて表せ。
考え方
解説
〔I〕(1)
(2)
12 物体にはたらく力がした仕事の総和だけ,物体の運動エネルギーが変化する。 正
の仕事をされれば運動エネルギーは増加し,負の仕事をされれば減少する。
W = Fx より,重力がした仕事= mg(hi-h2)
2
-mv².
-mvo² = WŁY,
2
11/mer²² - 1/m²
2
mv2
2
2
2
-mv₁" = mg(hi-h2)
よって, v2=√v12+2g(hi-h2)
N
〔II〕 (3) W=Fxcos0より,動摩擦力がした仕事=-FL
(4) 物体には重力と垂直抗力もはたらいているが,
それらの向きは運動方向と垂直なので, した仕
事は0である。
1/2mv ² - 1/2mv² = W x D).
Wより,
1
-mv2 1/13m002
2
-mvo²=-FL+0 + 0
よって, v= 2002
V2
2FL
m
動摩擦力
Vo
V
垂直抗力
重力
1
-
2
1
mvo²
mv² – fl
2
解答
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