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Physics Senior High

物理の力学の問題で、(3)なのですが、解答にあるAが衝突するまでのエネルギーの変化と仕事の関係式の立式がよく分かりません。 よろしくお願いします

合は採点対 図のように,おもりの入った容器 A が軽い定滑車を通して質量mの物体Bと伸びない軽い 糸でつながれている。 最初, 容器 A は水平面Qから高さんの位置に宙吊りの状態で静止し ており, 物体 B は粗い水平面P の上で静止していた。 その後, 物体Bが動き始めるまで, 容 器 Aの中のおもりの質量を少しずつゆっくりと増やしていった。重力加速度の大きさを g とす HO る。 ただし、物体B から定滑車までの距離はじゅうぶん長く、その間に張られた糸は容器 Aが 水平面 Q に達するまでは常に水平面Pと平行に保たれ, 容器 A が水平面 Q に達した後は 物体Bの運動に影響を与えない。 また, 容器 A とおもりは常に一体で運動する。 B 定滑車 粗い水平面P A おもり EASY て、ピストン内の気体 する仕事はいくらか。 ピストン内の気 水平面Q 吸収する熱量はいく 容器 A とおもりの質量の和が-mになったとき, 物体Bが動き始めた。 この場合、 物体Bと おいて、ピストンア の気体が外部にする仕事 粗い水平面Pの間の静止摩擦係数は (1) である。 物体B と粗い水平面Pの間の動摩 擦係数は である。この場合、落下している最中の容器 A の加速度の大きさは (2) るため、状態 状態から状態 3 である。 容器 A は水平面Q に到達すると直ちに静止し, 物体Bはしばらくしてから静止した。 物体Bが最初に静止していた位置から止まるまでに動いた距離は (3) LE である。 Niti! AN 段差

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Physics Senior High

仕事とエネルギーの変化の問題なのですが、積分していくやり方でやって行ったのですが、問題の1,2,3はどこから出てきたのでしょうか? 積分で解くのが初めてでどれが何を表しているのか分かりません。 よろしくお願いします

1 運動方程式は、 x :ma = F-mg sin y:m0= N-mg coso であり、 x 方向の式を0から1までxで積分す X ると、 斜面垂直方向には運動していないため、 垂直抗 力は仕事をしていない (右辺)=「Fdx+∫(-mg sin O)dx (左辺) = ffmadx -mv² 1 1 2 =-mun - m02 2 1 2 2 Flのこと? 11 Fh sin e 12h F m sin O -mun であるから、 (=(1) WĘ (4) Un = = =[Fx]+[-mgxsine] = Fl+-mglsino, = Fl+-mgh を入れかえ Som du de dx pl =jomdz du dat 11 Somudu (2)0 (3) -mgh ・mg N lE F h mg 0 斜面の長さが書いていないため、 h の点を 1と設定した。 この1はこちらが勝手に設 定しただけで与えられていないため、答え に使用してはならない。 ※x 方向には計算に長さを使うのでx座標に メモリを入れているが、 y 方向の長さは不 要なのでy座標にメモリは入れていない。 力を積分すると仕事 ② 仕事を計算するときはも積分の中に入れる 1sin0=h (3) 定積分に代入するときに、 1 や 0 を代入す るのではなく、 「位置が 1 のときの速度」 「位置が0のときの速度」 を代入する。 運動方程式の左辺を積分すると運 動エネルギー変化 mgsin X

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