Question

やみー

1番下の式に重力を斜面方向に分解した分力の仕事が書かれないのは何故ですか？
運動中は働かなということですか？

チェック問題 3 滑車と放物運動
やや難 15分
図のように, 上端に滑車のつい
また傾角30°の粗い斜面がある。 質量
mの台車 Aの上に質量mの球Bを
乗せ、軽い糸で滑車を通して質量
4mのおもりCにつなげ, 全体を静
かに平板上に置いた。台車は,動
√3
m
B
C
mA
4m
30°
車
摩擦係数・ の斜面上Lだけ登り, 滑車に衝突すると, 球はその
3
ときの初速度で空中に飛び出していって最高点に達した。
(1) 球が飛び出す速さ はいくらか。
(2) 球が飛び出した位置からはかった,最高点の高さんはい
くらか。ただし、最高点での球の速さは0となる。
解説 (1) 速さを問うので,エネルギーで解
こう。 まずは、動摩擦力から出してみよう。
図aで,台車と球の斜面と垂直方向の力のつ
り合いの式により垂直抗力 N は,
-30°
N = 2mg cos30°= √3mg
2mg
よって、動摩擦力の大きさ Fは,
図 a
√3 √3
3
3
F = 1 -N= × √3mg = mg
①
ここで,台車と球に注目して 《仕事とエネル
ギーの関係》を立てると、 「3要素は (ばねナシ),
前 (速さ0), (高さ0とする)
中し
T
OF
130°
後 (速さひ)(高さはLsin30°=12L)で.
高さ 0 とする
図 b
|----------
1
0+ (−F × L) + (張力T) ×L=1/22m² +2mg×1/2 L となるね。
未知
この式からは求まるかい?
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