Question

ひさか

（1）の答えは14m/sで合ってますか？

それと（2）と（3）が分からないので教えてください。

傾き30度の斜面上を、質量2.0kgの物体が初速度0 ms で斜面に治って20 m 滑り降り
た。重力加速度の大きさを9.8 とする。

(1)斜面の摩擦がなければ、滑り降りたときの物体の速さは何m's になるか。

(2)実際には、斜面と物体との間に動摩力が働き、滑り降りたときの物体の速さは、60
m/s であった。この時、旋学的エネルギーがどのくらい失われたか。

(3) (2)において働いていた動摩擦力は何Nであったか。

力学的エネルギー保存則

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

青

(1)は合ってます。2通りの解法を書いておきました。
もしかしたら私の学力の問題なのかもしれませんが…
(2)は恐らく問題に不備があると思います
(2)以降は60m/sでは運動エネルギーが3600となってしまい位置エネルギーから変換されるエネルギーの量ではありませんので、摩擦が正の仕事(エネルギーを与える仕事)をしたことになります

ひさか

回答ありがとうございます。
ご指摘の通り（2）の問題に誤りがありました。
申し訳ありません。

正 6.0 m/s
誤 60 m/s です。

これで（2）と（3）は解けますでしょうか？

青

解けましたよ
外力が動摩擦力のみであると考えられるので、(1)の外力のないとみなせる状態の結果からどのくらい減ったか考えればできます。(3)は(2)のおまけみたいな感じですね。外力が動摩擦力しかないと考えているので(2)の結果が動摩擦力が減らした分の仕事です
質問あれば受けます

ひさか

ありがとうございます！理解できました！

青さんが書いてくれた（1）の別解についてなのですが赤丸したところは何なのでしょうか？

青

加速度です。私の表現方法の癖のようなものなので気にせずaのような文字と書き換えて頂ければ見慣れた式になると思います。
一応説明は書いておきました。本質的な物理を勉強されるなら必ずやることなので参考にどうぞ
質問あれば受けますよ

ひさか

丁寧にありがとうございます！

加速度をこのようにして表すのは大学で学ぶのですか？

青

大学でも学ぶことになると思いますが大学のレベルとは言いきれません。高校レベルの参考書でも本質的な物理を教える参考書には書いてありますし、実際に微分の関係を知っていればかなり有利になる入試問題も解いたことがあります。勉強していけば最終的に位置と速度と加速度の微分関係ぐらいは覚えることになると思います。