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物理 高校生

動摩擦力が仕事と反対向きに同じ力で働くのがよくわかりません。仕事の向きに動いていると言うことは、仕事の方が動摩擦力よりも大きくならないのでしょうか。

Jか。 例題 16 力がする仕事 図のように、水平面上に置かれた質量 m[kg]の物体にひもをつけ, 水平 から30°の向きに F [N] の力を加え続けて、ゆっくりとl [m] 移動させた。 この間、ひもの張力, 動摩擦力が物体にした仕事はそれぞれ何Jか。 |指針 W=Fscoseの公式を用いて計算する。 ゆっ くりと移動させているので, 物体にはたらく力はつりあ っており,動摩擦力の大きさは, 水平方向の力のつりあ いから求められる。 解説 ひもの張力がした仕事 Wi[J] は, otoma ト - (J) W=Fscose から, √3 Fl 2 W=Flcos30°= 動摩擦力の大きさをf [N] とすると, 物体にはたらく水 平方向の力のつりあいから Fcos30°-f=0 f=Fcos30°= √3F -[N] 2 ● ◆基本問題 108 109, 標準問題112 F[N] m [kg] 130 30° 7[m] mnog 動摩擦力がした仕事 W2 は , W = Fscose の公式を用い ると,動摩擦力が物体の移動する向きと逆向きにはたら くことを考慮して, √√3F W2= 2 √√3 Fl 2 xlxcos180°= - (J) F Advice 力Fがする仕事は, (水 平方向の分力)×(移動距離) からも 求められる。 水平方向の分力の大き √√3 さは,Fcos30°= -Fである。 こ の値は、直角三角形の辺の長さの比 2 を利用しても求められる。 30° √3

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物理 高校生

(1)は4:2=60:xの比で求めても正解ですか?

KOKUYO IOOSE-LEAF ノーB36日 226日TN 6 1章 カ学 基本 基本例題1 平面運動の速度の合成 (1) 船首を流れに直角に向けて渡度るとき,出発点の真向か いから何m下流に到着するか。 2.0m/s (2) 流れに垂直に渡るには、船首をどちらに向けるとよいか。 また,このとき,川を渡るのにかかる時間は何sか。 (2) 船首を図2のような 向きに向ければ,合成速 度が岸に垂直な向きとな る。船首を上流に30° の 向きにすればよい。この とき,合成速度の大きさ v[m/s)は, a ひ=4.0×cos30°=4.0× 指針 (1) 船の運動は,川の流れに垂直 な方向と平行な方向に分けて考える。 4.0m/s (2) 静水中の船の速度と流れの速度を合成した 速度が,川の流れに垂直になればよい。 解説 m/s である(図1 )。したがって,対岸に着くま (1) 岸に垂直な船の速度成分は4.0 図2 60 での時間ち[s)は, t;= =15s V3 4.0 また,岸に平行な速度成 分は2.0m/s である。船 は,ち[s]間,流れの向き 4.0m/s に流されるので,下流に 流される距離をx [m]と すると, 2 求める時間t[s]は, 合成 速度 60 9ai te= 2/3 =10/3 =10×1.73: Q 2.0m/s 【Point 平面運動は, 直交する 速度を分解し,各方向における直 て考えることができる。 x=2.0×15=30m 図1 基本例題2)斜方投射 水平な地面から,水平とのなす角が60°の向きに,速さ 20 m/s で小球を投げ上げた。重力加速度の大きさを9.8m/s? と 基本問 して,次の各間に答えよ。 (1) 投げ上げてから最高点に達するまでの時間を求めよ。 (2) 地面に達したときの水平到達距離を求め上 20m/s 60° I

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