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物理 高校生

物理の運動量の問題です。 (2)なのですが、力学的エネルギーの変化と等しい仕事は、-(mgsinθ➕F)×5ではないのですか? なぜmgsinθが省かれているのか分かりません。

160. 摩擦のある斜面上での運動 解答 (1) -51J (2) 10 N 指針 重力による位置エネルギーの基準を打ち出した位置にとると, 打ち出された直後の物体の力学的エネルギーは,運動エネルギーのみで, 斜面上で静止したときの力学的エネルギーは、重力による位置エネルギ 一のみである。両者は等しくならず,動摩擦力がした仕事の分だけ変化 している。 解説 (1) 打ち出したときの物体の位置を、重力による位 置エネルギーの基準とする。 打ち出した直後の力学的エネル #-12, 11/1/2mv² = 21/12/2 ×2.0×10²=100 J -51=-Fx5.0 F=10.2 10 N 斜面上で静止したときの力学的エネルギーは (図), mgh=2.0×9.8×5.0sin30°=49J 力学的エネルギーの変化は, 49-100=-51J (2) 動摩擦力の大きさをFとすると, 動摩擦力のした仕事Wは, W=-F×5.0[J] である。 物体の力学的エネルギーの変化は,動摩擦 力からされた仕事に等しいので, both issing + F) 2^+un+ ? 垂直抗力 Check!! 力学的エネルギーの変化 masing 1130°M 物体が保存力以外の力から仕事をされると, 物体の力学的エネルギ は,その分だけ変化する。 エネルギーの式を立てるには,次のよ うにする。 (力学的エネルギーの変化) = (保存力以外の力がする仕事 ) ●面からの垂直抗力は 事をしていない。 mmg 15.0m 動摩擦力は物体の運動 の向きと逆向きにはたら くので、負の仕事をする。 別解 (1) 直角三角形の辺の長さの 比を利用してんを求め ることもできる。 5.0m② 130° ⑤③ 5.0:h=2:1 ①h G

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物理 高校生

教えてください

8 816 0.92 [6] -2-10 2. 図1のような滑らかな斜面上をボールが転がる運動を考える。 ボールを点 0 から斜面に沿って上向きに10 6 m/sで転がしたところ、ポールは等加速度直線運動をし, 6.0秒後には斜面に沿って下向きに 2.0m/sの速さに なった。 次の問いに答えよ。 斜面上向きを正とする。 (1) ボールの加速度を求めよ。 -2-10 12 (2) 点0から斜面に沿って上向きに最も離れるのは何秒後か。また,そのとき点 0から何m離れているか。 (3) 6.0s後までにボールが移動した道のり(移動した距離の和)はいくらか。 6 (4) ボールが点Oに戻ってくるのは何秒後か。 7 (6) ボールが斜面をすべりきる(点Qに到達する)のに何秒かかるか。 2.0m/s ち 10m/s/ 10 P 6.0s後 24m X-kot that? 図 1 v = rotat 0=10-20 次に図2のように、同じ斜面を用いて物体Aと物体Bを運動させた。 まず, 物体Aを原点Oからx軸正の向 きに速さ10m/sで発射する。 その後 2.0秒後に物体Bを原点Oからx軸正の向きに速さ10m/s で発射した。そ の後、物体 A,Bはx軸上で衝突した。 物体 A, B は x軸上 (斜面上) では (1)で求めた加速度で運動する。 次の問いに答えよ。 vt-2/t² (G) B を投げてから [s] 後のBの位置を式で表せ。 B=1ct-tz t (7) AとBが衝突するのは, B を発射してから何秒後か求めよ。 図2 price 0 1130 C24 1120 180 15 2012 Tor トル グ

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