基本例題 25 保存力以外の力の仕事
点Aを境に左側がなめらかで右側があらい水平面がある。 点Aよ
り左側のなめらかな水平面上で, ばね定数 100N/m のばねの一端を
固定し、他端に質量 1.0kgの物体を置く。 ばねを0.70mだけ縮めて
て手をはなすと、物体はばねが自然の長さになった位置でばねから
離れた。重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。
①日まだ離れてい
(1) 物体がばねから離れるときの速さは何m/sか。
物体はばねから離れた後右に進み, 点Aを通過したのち点Bで停止した。
の選
(2) 物体とあらい面との間の動摩擦係数が0.50 のとき, AB間の距離は何mか。
指針 (1) 弾性力 (保存力) による運動では力学的エネルギーは保存される。
(2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=-Fx)
(1) 力学的エネルギー保存則より
0+1/12 ×100×0.70²=1/1/2×1.0×v²+0
ゆえにv=√100×0.702= 7.0m/s
(2) 動摩擦力が物体にした仕事は
W=-0.50×1.0×9.8xl = -4.91〔J〕
mmmmm
第5章 仕事と力学的エネルギー 53
070m
手を離前の
22 (1) it 01/
2
ゆえに 1=-
自然の長さ
7.02
2×4.9
C
物体の力学的エネルギーの変化 = W より
×1.0×0°/12×1.0×7.0°= -4.9l
-=5.0m
►►► 60,61
-1(m)
A あらい水平面
最初に加経度を
まれていた
運惑方程式も
VEC
