Question

n/+ote

（3）の「下端Bでの物体の速さを求めよ」という問題についてです。
　この問題は仕事とエネルギーの知識を使っても解けると思い挑戦してみたのですが答えが合いません。
（写真2、3枚目のようになりました。）
（本来は等加速度運動の公式を使って解く問題です）

この問題を、本当に仕事とエネルギーで解けるでしょうか?また、解ける場合、どこが間違っているか教えていただきたいです。数値は電卓で2度出したので間違っていないはずです。

＊（1）の答え・4.9m/s²
(2) 17N
(3) すべる時間・1,4秒
　　　　　速さ　・6,9秒←この問題について

52斜面上の物体の運動図のように, 傾きの角が
30%のなめらかな斜面上の点Aから質量 2.0kgの物体
が静かにすべり出し, 4.9m すべって斜面の下端 B に達
した。重力加速度の大きさを9.8m/s2, √2=1.41,
√3=1.73 とする｡
12.05
LUC
HOT
Te
(1) すべっている物体の加速度の大きさはいくらか。
84
CZECHOCK DE
(2) 物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさはいくらか。
B
をすべる時間と下端B での物体の速さを求めよ
。
4.9m
Aち
30 JH
dAS
ER ER B

B
ign
249 245
高さ
ANA
ATの力学的エネルギー
(位置)
KYO
masin 30
=98より
m
h [m] [N] // m qz
20x 98 x 245 +49 × 9 8) = 1 ×20×1²

20x98x245+ (49×98)-9²
48.02+48.02=72
V=96.04
V=28
V=6₁9

力学 仕事とエネルギー 等加速度運動

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

沢木陽織

そもそも、重力の位置エネルギーというのは、
「いちいち重力による仕事を考えるのは面倒だな……そうだ！高低差の情報を使ってうまいこと計算すれば、重力がする仕事によって運動エネルギーが減ったり増えたりするのを『位置エネルギー』として表せるのでは！？」
という発想から生まれた概念なので、仕事の概念を使って考えるなら位置エネルギーの項はいらないし、位置エネルギーの概念を使って考えるなら仕事の項はいりません。どちらかを消して計算すれば6.9になるはずです。

n/+ote

　凄く納得できました。力学的エネルギーの保存を考えるときは、重力による仕事は足さなくていいとだけ頭に入れていたのですが、位置エネルギーでカウントしているからなんですね。
　ご回答ありがとうございました。

Answer 2

ありくい

仕事と力学的エネルギーの関係から
始めの力学的エネルギー=後の力学的エネルギー
となります。2枚目の(4.9+9.8)の部分は、向きが斜面に対して90°になり仕事が働かないので、いらないです。

n/+ote

　計算の概要までありがとうございます。