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問題文に、物体は右向きに進みだした、と書かれています
摩擦力は物体の進行を妨げる向きに働くから、今回は動摩擦力の向きは左向き
ということで、物体の進行方向と、動摩擦力の向きがなす角度は180°
cosθのθに代入する角度は、進行方向と力がなす角度、です
すなわち、垂直抗力や重力がする仕事は、mg×x×0=0[J]になります。
分からなければ質問してください
物理
高校生
解決済み
cos180°になるのは力の向きと移動の向きが逆になるときと習いましたが、この問題文の中でその情報について書いてある箇所が分かりません。教えてください！！
基本例題 23力学的エネルギーの損失
図のように,一端を壁に固定したばね定数
k[N/m]の軽いばねの他端に質量 m[kg]の物体
をつけて,あらい水平面上に置く。 物体に水平な
力を加えてばねを自然の長さからx[m]縮めた後,
物体から静かに手を放したところ,物体は右向きに動き出し,ばねが自然の長さと
なる点を通過した。物体と水平面との間の動摩擦係数をμ', 重力加速度の大きさを
g[m/s°]とする。
(1) ばねがはじめて自然の長さになるまでに動摩擦力が物体にした仕事はいくらか。
(2) ばねがはじめて自然の長さになったときの物体の速さはいくらか。
m
00000
-x
自然の長さ
解答
(1) 物体にはたらく垂直抗力の大きさ N[N]は, 鉛直方
向の力のつりあいから, N=mg
動摩擦力の大きさ F'[N]は, F'=μ'N=μ'mg
W=Fxcos0 から,W=μ'mg×x×cos180°=ーμ'mgx[J]
(2).求める速さをv[m/s)とすると,(力学的エネルギーの変化)
=(保存力以外の力からされた仕事)から,
垂直抗力 NA
弾性力
0000
動摩擦力F'V重力 mg
E(変化後)-E(変化前)
動摩擦力は保存力以外の力
(m+0)-(0+)=ーバ'mgx よって, リー
kx
2
-2u'gx [m/s]
m
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丁寧な解説ありがとうございます！！
理解出来ました。助かりました🙏🏻🙏🏻