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物理 高校生

動摩擦力のした仕事がこうなるのはなぜですか?

よって リ=7.0m/s を用いてもよい。 のここがポイント なめらかな曲面上の運動では,小物体の力学的エネルギーは保存される。 あらい斜面上の運動では, 重力(保存力)のほか動摩擦力 (保存力以外の力)がはたらき, 動摩擦力は小物体に負の仕事をするので,: その仕事の分だけ力学的エネルギーは変化する。 108 点Bを通る水平面を重力による位置エネルギーの基準水平面にとる。 (1)点Aと点Bにおいて, 力学的エネルギー保存則より 1 0+mgR=→mu+0 よって 0=V2gR N (2) 斜面 CD上で小物体にはたらく動摩擦 力の大きさをF', 垂直抗力の大きさを Nとする(図a)。斜面に垂直な方向の 力のつりあいより N=mgcos 0 よって,動摩擦力の式「F'=μ'N」より F'=μ'mgcos0 C→X間の運動で動摩擦力が小物体にした仕事Wは,「W=Fx」より W=-F'd=ーμ'mgd cos0 また,点Xの高さをんとすると,図aより h=dsin 点Aと点Xにおいて, 力学的エネルギーの変化=動摩擦力のした仕事 より mgh-mgR=W° h, Wの値を代入して mgdsin0-mgR=-μ'mgd cos 0 1 別解)点Cでの速さは mg B C mgcos@ 点Bでの速さと同じであるか 図a ら,C→X間での力学的エ ネルギーの変化を考えると mgh-→mu =W (1)より mgR==mu" 2 よって mgh-mgR=W R よって d=- sin0+μ'cos 0

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物理 高校生

解き方を教えて欲しいです🙇‍♀️

5 質量M の台が水平な床上に置か れている。この台の上面では,摩擦 がない曲面と摩擦がある水平面が点 Bで滑らかにつながっている。台の 水平面から高さhにある面上の点Aに質量mの小物体Pを置き, 静 かに放す。重力加速度をgとする。 (1)台が床に固定されているとき, Pは点Bまで滑り落ちたのち, 点 Bから距離1だけ離れた点Cで止まった。BC間の水平面とPの間 の動摩擦係数μはいくらか。 (2) 次に,台が床の上で摩擦なく自由に動くことができるようにした。 台が静止した状態で, 点AからPを静かに放した。 Pが台上の点B に達したときの, Pの床に対する速度をv,台の床に対する速度をV とする。ただし, 速度は右向きを正とする。 (ア) このとき, ひとVが満たすべき関係式を2つ書け。 FAP B 台 M 床 (イ) oとVを求め,それぞれん, m, M, g で表せ。 (ウ) Pは点Bを通り過ぎたのち,やがて台に対して停止した。この 時,台の床に対する運動はどうなるか。次のうちから選べ。 0 Pが停止しても,台は動くが,その進む方向は点Pの高さん によって決まる。 2 Pと台の間の摩擦力により, Pが停止しても台は右向きに進む。 ③ Pが曲面を下っている間は, 台は小物体と反対万向に進むので, Pが停止しても, 慣性の法則により台は左向きに進む。 の Pと台を合わせた全体には水平方向に外力が働かないため, P が台に対して停止すると台も停止:する。 (センター試験)

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