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物理 高校生

物理の力学の問題で、(3)なのですが、解答にあるAが衝突するまでのエネルギーの変化と仕事の関係式の立式がよく分かりません。 よろしくお願いします

合は採点対 図のように,おもりの入った容器 A が軽い定滑車を通して質量mの物体Bと伸びない軽い 糸でつながれている。 最初, 容器 A は水平面Qから高さんの位置に宙吊りの状態で静止し ており, 物体 B は粗い水平面P の上で静止していた。 その後, 物体Bが動き始めるまで, 容 器 Aの中のおもりの質量を少しずつゆっくりと増やしていった。重力加速度の大きさを g とす HO る。 ただし、物体B から定滑車までの距離はじゅうぶん長く、その間に張られた糸は容器 Aが 水平面 Q に達するまでは常に水平面Pと平行に保たれ, 容器 A が水平面 Q に達した後は 物体Bの運動に影響を与えない。 また, 容器 A とおもりは常に一体で運動する。 B 定滑車 粗い水平面P A おもり EASY て、ピストン内の気体 する仕事はいくらか。 ピストン内の気 水平面Q 吸収する熱量はいく 容器 A とおもりの質量の和が-mになったとき, 物体Bが動き始めた。 この場合、 物体Bと おいて、ピストンア の気体が外部にする仕事 粗い水平面Pの間の静止摩擦係数は (1) である。 物体B と粗い水平面Pの間の動摩 擦係数は である。この場合、落下している最中の容器 A の加速度の大きさは (2) るため、状態 状態から状態 3 である。 容器 A は水平面Q に到達すると直ちに静止し, 物体Bはしばらくしてから静止した。 物体Bが最初に静止していた位置から止まるまでに動いた距離は (3) LE である。 Niti! AN 段差

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物理 高校生

動摩擦力が仕事と反対向きに同じ力で働くのがよくわかりません。仕事の向きに動いていると言うことは、仕事の方が動摩擦力よりも大きくならないのでしょうか。

Jか。 例題 16 力がする仕事 図のように、水平面上に置かれた質量 m[kg]の物体にひもをつけ, 水平 から30°の向きに F [N] の力を加え続けて、ゆっくりとl [m] 移動させた。 この間、ひもの張力, 動摩擦力が物体にした仕事はそれぞれ何Jか。 |指針 W=Fscoseの公式を用いて計算する。 ゆっ くりと移動させているので, 物体にはたらく力はつりあ っており,動摩擦力の大きさは, 水平方向の力のつりあ いから求められる。 解説 ひもの張力がした仕事 Wi[J] は, otoma ト - (J) W=Fscose から, √3 Fl 2 W=Flcos30°= 動摩擦力の大きさをf [N] とすると, 物体にはたらく水 平方向の力のつりあいから Fcos30°-f=0 f=Fcos30°= √3F -[N] 2 ● ◆基本問題 108 109, 標準問題112 F[N] m [kg] 130 30° 7[m] mnog 動摩擦力がした仕事 W2 は , W = Fscose の公式を用い ると,動摩擦力が物体の移動する向きと逆向きにはたら くことを考慮して, √√3F W2= 2 √√3 Fl 2 xlxcos180°= - (J) F Advice 力Fがする仕事は, (水 平方向の分力)×(移動距離) からも 求められる。 水平方向の分力の大き √√3 さは,Fcos30°= -Fである。 こ の値は、直角三角形の辺の長さの比 2 を利用しても求められる。 30° √3

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物理 高校生

一番がわかりません。どうして、手の真下に落ちるのでしょうか。

O 10 里力加速度の大きさ9.8m/s" する。 Process ■ 一定の速度で動いている電車の中で、手にもったボールを静かに落とすと, ボールは 手の真下に落ちるか, またはずれた位置に落ちるか。 2 なめらかな水平面上にある質量 5.0kgの物体が、右向きに20Nの力を受けたとき, 生 じる加速度を求めよ。 3 なめらかな水平面上にある物体に, 水平方向に 5.0Nの力を加えると, 物体は2.0 m/s2 の加速度で運動した。 物体の質量はいくらか。 4 質量, 長さ, 時間の次元は,それぞれ [M], [L], [T] と表される。 力の次元を求めよ。 5 粗い水平面上に置かれた物体に, 水平方向に10Nの力を加えても物体は静止したま まであった。このとき, 物体が受けている静止摩擦力の大きさを求めよ。 6 粗い水平面上に重さ 8.0N の物体がある。 物体と面との間の静止摩擦係数が0.60 の とき,水平方向に加える力を何Nよりも大きくすると, 物体は動き出すか。 ■ 質量 5.0kgの物体が粗い水平面上を運動している。 物体と面との間の動摩擦係数が 0.40 のとき, 物体が受けている動摩擦力の大きさを求めよ。 また, 物体の速さが2倍に なったときの動摩擦力の大きさを求めよ。 ⑧ 形状と大きさが同じで,質量だけが異なる2つの物体が,空気抵抗を受けて落下して いる。終端速度は、質量の大きい物体と小さい物体のどちらが大きいか。物理 Ans. 3 2.5kg 4 [MLT-2] 5 10N 6 4.8N ■ 手の真下に落ちる 2 右向きに 4.0m/s2 7 20N, 20N 8 質量の大きい物体

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