Question

くろねこ

解説読んでもわからなかったので教えてください

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,他ばなめらかである。 床の一部分にばね定数
k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 00000
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 A 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

第5章 仕事と力学的エネルギー25
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
一は減少していく。 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。
(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
による運動では,その
ーれば, 力学的エネルギ
67.
の式を立てる。運動
解
コによる位置エネルギー
×0.25×2+0
k
よって VA=
m
N
に対して垂直にはたらく
エネルギーが保存される。
(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
μ'N=μ'mg
A
B
1mg
S
を通過すると、動摩
れ力学的エネルギー
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
エネルギーの基準と
ネルギーと重力による
での力学的エネルギ
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
==
gh-12ki-wmgs
mgh=1/12ki-μmgs
レギー EB は
kl²
よってh=-
μ's
2mg
=
補足
1/12ki2+(-μmgs)=mgh
(はじめ+仕事=終わり) としてもよい。
動摩擦力がした仕事
と逆なので,