Question

コナン👓🎀

⑵なんですけど、答えは2枚目のようになっていました。たぶん、3枚目の公式を使ったとおもうんですけど、3枚目の公式って左辺(黄色の線)は保存力のみのときの運動エネルギーの変化で、右辺(紫色の線)は保存力以外がした仕事を当てはめると思うんですけど、なぜ、今回は左辺(黄色の線)は保存力以外がした仕事(摩擦力)がある時の運動エネルギーを公式に当てはめているのか教えてください🙏

図のように,質量 mの物体が水平な粗い平面上
の点Aを速さひで通過し, 距離しだけ滑って点Bで
静止した。
L
A
B
面と物体の間の動摩擦係数をμとし,重力加速
度の大きさをgとして, 以下の問いに答えよ。
(1) 点Aから点Bまで移動する間に, 重力, 重直抗力および動摩擦力が物体
にした仕事 Wa, Wa, Waをそれぞれ求めよ。
(2) Lを g, v, μを用いて表せ。
(静岡理工科大 改)

0ー才mびーーひmgL
mu'
u
し- 2N9

mv?=W
2
2
mvー
2

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

たこ焼き

まず、公式を覚え間違っています(理解できていません)。
例えば、最初Aという大きさの力学的エネルギーを持っていましたが、途中でWという大きさの仕事をされて、
Bという大きさの力学的エネルギーを持つようになりました。
これって式にすると、A+W=B　ですよね。
すなわちB－A=W
すなわち、(仕事された後の力学的エネルギー)－(仕事される前の力学的エネルギー)=された仕事　ですよね。

で、力学的エネルギーとは、運動エネルギーと重力による位置エネルギーと弾性力による位置エネルギーの和でしたよね。今回は、重力による位置エネルギーと弾性力による位置エネルギーはないので、
(仕事された後の力学的エネルギー)－(仕事される前の力学的エネルギー)=された仕事　は、
(仕事された後の運動エネルギー)－(仕事される前の運動エネルギー)=された仕事　になります。

3枚目の公式は覚える必要ないですよ
　(仕事される前の力学的エネルギー)＋(された仕事)=(仕事された後の力学的エネルギー)ということはわかりますよね。
力学的エネルギー保存則は、された仕事が無いバージョンですよ。

分からなければ質問してください

コナン👓🎀

ありがとうございます！質問したいことがあるんですけど、3枚目の意味は、運動エネルギーの変化量＝仕事ではなくて、力学的エネルギーの変化量＝仕事ということですか？

たこ焼き

3枚目の意味は、運動エネルギーの変化量＝された仕事ですが、
この公式は、力学的エネルギーの変化量＝仕事というものから来ています。
仕事される前と仕事された後、両方、重力による位置エネルギーと弾性力による位置エネルギーが無い場合は、力学的エネルギーの変化量＝された仕事は、運動エネルギーの変化量＝された仕事と言えます。

　　　　　　　　

コナン👓🎀

理解出来ました！何回も質問すみません。なんで、力学的エネルギーの変化量＝仕事ではなく、さらに、位置エネルギーの変化量＝仕事もなくて運動エネルギーの変化量＝仕事という公式だけ存在するのでしょうか？

たこ焼き

運動エネルギーの変化量＝仕事という公式だけ存在することがおかしいのです。
なので、覚えなくてよいといいました。
覚えたければ、力学的エネルギーの変化量＝された仕事、を覚えたらよいです。
でも、最初Aという大きさの力学的エネルギーを持っていましたが、途中でWという大きさの仕事をされて、Bという大きさの力学的エネルギーを持つようになりました。
これって式にすると、A+W=Bということはわかりますよね？
すなわち(仕事される前の力学的エネルギー)＋(された仕事)=(仕事された後の力学的エネルギー)だから、(仕事された後の力学的エネルギー)－(仕事される前の力学的エネルギー)=(された仕事)になるのはわかりますよね？
なので、力学的エネルギーの変化量＝仕事という公式も覚えなくてもよいです

コナン👓🎀

解決しました。ありがとうございます！