Question

ゲスト

傾き30°の斜面上を、質量2.0[kg]の物体が初速度0[m/s]で斜面に沿って20[m]滑り降りました。重力加速度の大きさを9.8[m/s²]として、以下の問いに答えてください。
(1)斜面の摩擦がなければ、滑り降りた時の物体の速さは何[m/s]になりますか
(2)実際には、斜面と物体との間に動摩擦力が働き、滑り降りた時の物体の速さは、6.0[m/s]でした。この場合、どれだけの力学的エネルギーが失われましたか
(3) (2)において働いていた動摩擦力は何[N]でしたか

どちらか一つだけでも大丈夫です。
間違えていても大丈夫なので是非答えていただけたら助かります。
途中経過の式も書いていただきたいです。
よろしくお願いします。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

Soufflé

(1)
斜面が30゜、滑り落ちたのが20mだから
移動したのは 20×sin30゜=10[m]
求める速さをvとすると力学的エネルギー保存則より
1/2×2.0×v^2=2.0×9.8×10 v=14

※別解、等加速度運動を使うもの
物体の加速度をaとすると、運動方程式は
2.0a=2.0×9.8×sin30゜　a=4.9
20m滑り落ちるので、このときの速さをvとすると
等加速度運動の式より
2.0×4.9×20=v^2-0 v=14

(2)失われた力学的エネルギーはその差であるから
1/2×2.0×196-1/2×2.0×36=160[J]

(3)失われた力学的エネルギー=動摩擦力のした仕事であるから、動摩擦力をFとすると
160=20×F F=8.0[N]

図ないから分かりづらいかも、スマソ

ゲスト

もう一つも答えていただきほんとにありがとうございます！！とても助かりました。