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物理 高校生

(6)の解き方がわかりません。わかる方は教えていただけると幸いです🙇‍♀️💦

46あらい床面上での2物体の運動[20○○ ○○大」 図のように,水平であらい床面 上に静止している, 質量がともに m [kg]の物体A と物体 Bが軽く てじょうぶなひもでつながれてい る。物体 A が静止している点を F B A P L- Pとし,物体 Aを水平面となす角度0の向きに大きさ F(N]の力で引っ張ったところ, 物体 A と物体Bは同じ加速度でつねに床面に接しながら動き, 点Pから距離 L[m] 離れ た点Qを通過した。 ただし, 物体 A と物体Bをつなぐひもは, 床面と平行であった。2 つの物体と床との間の動摩擦係数をμ、 重力加速度の大きさをg[m/s°]として, 次の問 いに答えよ。ただし, 解答は0,μ', F, L, g, mのうち適するものを用いて表せ。 (1) 物体 A と物体Bにはたらく動摩擦力の大きさFA'(N] とfg' [N] をそれぞれ求めよ。 (2) 2つの物体が動いているときの加速度の大きさ a[m/s°] を求めよ。 (3) 2つの物体が動いているときのひもに生じる張力の大きさT[N] を求めよ。 (4) 物体 Aが点Pから点Qへ動く間, 2つの物体にはたらく動摩擦力のする仕事を求 めよ。 (5) 物体 Aが点Pにあるときの2つの物体の運動エネルギーの和を求めよ。 (6) 物体に保存力以外の力がはたらくとき, その仕事の量だけ物体のカ学的エネルギー が変化する。物体 Aが点Qに到達したときの2つの物体の運動エネルギーの和を求 めよ。 解(1) fa'=μ(mg-Fsin0) [N], fg'=μ'mg (N] (cos0+1μ'sin0)-μ'g[m/s°] 2m F (cosθ+1μ'sin0) [N] 2 F (5) 0J(6) (F(cos0 +μ'sin0)-2μ'mg|L[J (4) -μ(2mg- Fsin0)L[J]

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物理 高校生

cos180°になるのは力の向きと移動の向きが逆になるときと習いましたが、この問題文の中でその情報について書いてある箇所が分かりません。教えてください!!

基本例題 23力学的エネルギーの損失 図のように,一端を壁に固定したばね定数 k[N/m]の軽いばねの他端に質量 m[kg]の物体 をつけて,あらい水平面上に置く。 物体に水平な 力を加えてばねを自然の長さからx[m]縮めた後, 物体から静かに手を放したところ,物体は右向きに動き出し,ばねが自然の長さと なる点を通過した。物体と水平面との間の動摩擦係数をμ', 重力加速度の大きさを g[m/s°]とする。 (1) ばねがはじめて自然の長さになるまでに動摩擦力が物体にした仕事はいくらか。 (2) ばねがはじめて自然の長さになったときの物体の速さはいくらか。 m 00000 -x 自然の長さ 解答 (1) 物体にはたらく垂直抗力の大きさ N[N]は, 鉛直方 向の力のつりあいから, N=mg 動摩擦力の大きさ F'[N]は, F'=μ'N=μ'mg W=Fxcos0 から,W=μ'mg×x×cos180°=ーμ'mgx[J] (2).求める速さをv[m/s)とすると,(力学的エネルギーの変化) =(保存力以外の力からされた仕事)から, 垂直抗力 NA 弾性力 0000 動摩擦力F'V重力 mg E(変化後)-E(変化前) 動摩擦力は保存力以外の力 (m+0)-(0+)=ーバ'mgx よって, リー kx 2 -2u'gx [m/s] m

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