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物理 高校生

誰か助けてください🙏 解き方がわかりません, 特にsin,cosの部分です💦 やり方全て教えてくださると幸いです! よろしくお願いします🥺

動摩擦力のする仕事とエネルギー 92 97 || 98 例題21 91 質量 m[kg]の物体を傾きの角0の斜面上に置き,斜面に 沿って上向きに初速度 vo[m/s]を与えたところ,物体は斜面 に沿って LIm]だけすべって静止した。物体と斜面との間の 動摩擦係数を求めよ。重力加速度の大きさをg[m/s']とする。 Vo 解答 物体にはたらく力は重力,垂直 抗力,動摩擦力である。動摩擦力が仕 事をするので,動摩擦力のした仕事の 分だけ力学的エネルギーが変化する。 物体と斜面との間の動摩擦係数をμ, 動摩擦力のした仕事をW[J]とすると, W=- (μ' macosA) × L。 ここで、(力学的エネルギーの変化) = (動摩擦力のした仕事)よ り,初めの位置を重力による位置エネルギーの基準面とすると, N Oセンサー26 摩擦力がはたらくときのよ うに,力の向きと運動の向 きが逆向きのとき,そのカ がした仕事は負になる。 10 mg O センサー 27 摩擦のある面上での運動で は,動摩擦力のした仕事の 分だけ,力学的エネルギー が変化する。つまり, 力学 的エネルギーが保存されな い。(カ学的エネルギーの 変化)= (非保存力や外力が した仕事) 1 (らm×0°+mg mus + mg ×0) =w 2 ×Lsine したがって,= U-2gLsin6 2gLcos0

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物理 高校生

物理 力学的エネルギーの問題です。 (3)の解答にあるcos120°とはどこのことですか? また、重力の進んだ距離は10sin30°だと思ったのですがどうして違うのでしょうか?

AからCまで引き上げた。重力加速度の大きさを9.8 ACがある。質量 40kg の物体を斜面上でゆっくりと 図のような,水平となす角が30° のなめらかな斜面 基本例題17 仕事 6.カ学的エネルギー 71 基本問題141 ACがある。質量 40kg の物体を斜面上でゆっくりと IC 10m m/s° として,次の各問に答えよ。 m 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) カFがした仕事は何Jか。 3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 130% A B (1)「ゆっくりと引き上げた」 とは, 指針 力がつりあったままの状態で,物体を引き上げ たことを意味する。斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て,Fの大きさを求める。 (2)(3) W=Fs cos0 を用いる。 解説 うになる。斜面に平行な方向の力のつりあいか (2) 物体は,カFの向きに10m移動しているの で,仕事Wは、 W=(1.96×10°) ×10=1.96×10°J 2.0×10°J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120° である。重力がする仕事 W' は, W'=(40×9.8)×10×cos120° =-1.96×10°J 別解)(3) 重力は保存力であり,その仕 事は、重力による位置エネルギーの差から求め られる。点Aを高さの基準とすると,点Cの高 さは 10sin30°=5.0mであり, 仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 =-1.96×10°J (1) 物体にはたらく力は, 図のよ ら、 -2.0×10°J F=mgsin30° N 1 =40×9.8× 2 mgsin30° mgcos30° =1.96×10°N 2.0×10°N 130° 30° mg -2.0×10°J

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