(2)の問題において、なぜ最初(Bをはなした直後)の力学的エネルギーA、Bを合わせて考えないといけないんですか？そのまま(1)で出したA、Bの値をイコールで結ぶだけじゃダメなんですか？

[リード C 基本例題 23 力学的エネルギーの保存 第5章■ 仕事と力学的エネルギー 49 104~108 解説動画 定滑車に糸をかけ, 両端に質量mおよびM (M> m) の小球 A, Bを取りつけた。 Aは水平な床に接し, Bは床からんの高さに保持 されて糸はたるみのない状態になっている。 いま, Bを静かにはな すとBは下降を始めた。 重力加速度の大きさをgとし,床を高さの 基準とする。 (1)Bが床に衝突する直前の A,Bの速さを”とする。 このとき, A, B がもつ力学的エネルギーはそれぞれいくらか。国十 72Bが床に衝突する直前の A, B の速さ”はいくらか。 2Bが床に衝突する直前のA,Bの速さ”はいくらか。 OBM m 指針 A, B には, 重力 (保存力) のほかに糸の張力 (保存力以外の力) もはたらくが, 張力が A, B にする仕事は,正, 負で相殺するので, 力学的エネルギーは保存される。 B:0+Mgh=Mgh 解答 (1)Bが衝突する直前の力学的エネルギ A:0+0=0/ ーはそれぞれ A, B をあわせて考えると、 全体の力学的 A: 2 1½ ½ mv² + 2+mgh B: 11/23 Mv² +0=Mv 0+Mgh= (2) 最初 (Bをはなした直後)の力学的 よってv= エネルギーは保存されるので =(1/12mo- mu2+mgh+1Mv2 2(M-m)gh M+m エネルギーはそれぞれ 110 解説動画

(2)についてです。なんで、W🟰ーFxの式使うと分かるんでしょうか。 あと(2)の解説部分の緑の式が分かりません。 教えてください💦

例題26 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)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を通過して点Bで停止した。 第5早 仕事と 解説動画 ➡66, 67 -0.70m- -1[m]- B あらい水平面 自然の長さ (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 1 は何m か。 指針 (2) 力学的エネルギーの変化=動摩擦力がした仕事 (W=-Fx) 解答 (1) 最初に物体のもつ弾性力による位置エネル ギーはv=1/2/3 - × 100 × 0.702 J ばねから離れた後に物体のもつ運動エネルギーは K=1/2x1.0×2 [J] 力学的エネルギー保存則より 0+ 2 ×100×0.70=1/12×1.0×2+0.8m/ 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=-0.50×1.0×9.8×l= -4.97 [J] 物体の力学的エネルギーの変化=W より 1 -×1.0×02- -×1.0×7.02=-4.9 2 7.02 ゆえに 1= -=5.0m 2×4.9 0.2

(2)が分かりません。特に解答の式（0＋0）がどの部分を表しているのか理解出来ないです。

86連結した2物体の運動 ◯ を高める休 14 考え方 A, B には,保存力以外の力として糸の張力がはたらく。 A, B の力学的エネルギーはそ れ糸の張力がした仕事の分だけ変化する。 (1) 糸の張力は, Aに対しては移動の向き と同じ向きに,Bに対しては移動の向き と逆向きにはたらく。 よって、糸の張力工 T hT が A, B それぞれにした仕事を WA〔J〕, L0.8 08.08x WB [J] とすると, T h Wa=Txh=Th〔J] Bel WB=-Txh=-Th[J] 答 A... Th〔J], B-Th〔J〕 (2 (2) 床に衝突する直前のBの速さを [m/s] とする。 A, B それぞれに ついて,はじめの位置を重力による位置エネルギーの基準として, (2) B が床に衝突する のAの速さはBと (力学的エネルギーの変化)=(糸の張力がした仕事)の関係を使うとで,v[m/s]である A:(1/2m²+0)-(0+0)=Th ・B: B: (1/2M-Mgh)-(+0)=-Th ①+② から, 1/12m² + 1/12M-Mgh=0 301 ...① 8.8+0= =ET.IXE (m+M) v2=2Mgh [補足 A, B 全体で よって, v= 2Mgh [m/s] Vm+M gl [m/s] 答 2Mgh [m/s] m+M 張力がした仕事は り,A, B 全体の エネルギーは

(3)の途中式をcos とかsin を使わないバージョンで教えて欲しいです

基本例題16 仕事 基本問題 129 図のような, 水平となす角が30℃のなめらかな斜面 AC がある。 質量40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを 9.8 m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) 力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。 指針 (1)「ゆっくりと引き上げた」 とは, 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) 「WFxcos」を用いる。 解説 (1) 物体にはたらく力は、図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか F=mgsin30* -40×9.8×1/2 1.96×10 N mgsin30 mgcos30 30° 30° mg 2.0×10N 130 A 10m、 C B (2) 物体は,力Fの向きに10m移動しているの で、仕事は, 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)x10xcos120° =-1.96×10'J -2.0x10'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10sin305.0mであり、仕事は、 W-0-mgh-0-40×9.8x5.0 --1.96×10'J -2.0x10'J

解説は書いてありますが、sin とか cos とかまだ習ってないので、sin とか使わないver の途中式教えてください！

図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC がある。質量40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを9.8 m/s として,次の各問に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力の大きさは何Nか。 (2)Fがした仕事は何か。 (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」 とは, 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=Fxcose」 を用いる。 解説 (1) 物体にはたらく力は、 図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか ら、 F=mgsin30° =40×9.8× 2 =1.96×102N 2.0×102N ③③ N mgsin30° mgcos30° 130° 30° mg A 130° 10m F 基本問題 129 C B (2)物体は,力Fの向きに10m移動しているの で、仕事は, W= (1.96×102 ) ×10=1.96×10°J 2.0×103J (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)x10xcos120° =-1.96×103J - 2.0×10 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 -2.0×10J

物理のエネルギー保存則の問題です。 この問題の(2)は等加速度直線運動の公式を使って解くことは出来ないのでしょうか？？ 等加速度直線運動の公式は摩擦があると使えないということなのですか…？？ 教えていただきたいです！！

34 力学 [11] エネルギー保存則 質量mの小球Pと3mの小物 体Q を糸で結び、Qを傾角30°の 斜面上の点Aに置き、糸を斜面 と平行にし、滑車にかけてPを つるす。 斜面は点Aの上側では 滑らかであるが、下側は粗く、 Qとの間の動摩擦係数は 1/3で P m Vo +1 Vo 3m → C 30° ある。Pに鉛直下向きの初速vo を与えたところ, Qもひで点Aから動 き出した。 重力加速度をgとし エネルギー保存則を用いて答えよ。 ((1) Q の達する最高点Bと点Aとの距離はいくらか。 (2) はやがて下へ滑り点Cで止まった。 AC間の距離Lはいくらか。 Level (1) ★ (2) Point & Hint Pの重力 mg よりもQの重力 の斜面方向の分力 3mg sin 30° の方が大きいので、静かに放せ →ばQ が下がりPが上がる状況。 運動方程式でも解けるが、エ ネルギー保存則で解かなければ ならないし、そのほうが早く解 ける。 !!! (1) 摩擦がないので力学的エネ Base 力学的エネルギー保存則 12m+位置エネルギー=一定 ※位置エネルギーには、重力の位置エ ネルギー mgh やばねの弾性エネ ルギー -hx2 などがある。 摩擦がないとき成り立つ。 厳密には 非保存力の仕事が0のとき成り立つ。 ルギー保存則が成り立つがPとQが糸を通して力を及ぼし合い、エネルギーの やり取りをしているので, PやQ単独では成立しない。 全体(物体系)について扱 うこと。運動エネルギーと位置エネルギーの総量が保存されるが、失われたエネ ルギー=現れたエネルギーとすると式を立てやすい。 (2) 元の位置に戻ったときの速さをまず押さえたい。 その後は摩擦があるので、摩 擦熱を取り入れ、エネルギー保存則を立てる。 摩擦熱=動摩擦力×滑った距離

なぜ0のときに動摩擦力がはたらいて、xのときには水平方向の力が働くのかが分かりません。 解説お願いします🌀

リードC 第6早仕事と子 113 仕事 あらい水平面上に質量mの物体を置き, 壁との間をばね定数kのばねでつないだ。 ばねが自然の長 さの状態から,手で水平に物体に力を加え, ばねの伸びが mi xになるまでゆっくりと引き伸ばした。手によってなされた仕事Wはいくらか。面と 物体の間の動摩擦係数をμ', 重力加速度の大きさをg とする。 [センター試験 改] 基

仕事と力学的エネルギーです。この2枚目のやり方でやる方法が理解できません。変化がなぜ2分の1kx^2になるのでしょうか？どなたか教えていただきたいですm(_ _)m

リードC] 第6章■仕事と刀学的エネルギ m 113 仕事 あらい水平面上に質量mの物体を置き, 壁との間をばね定数んのばねでつないだ。 ばねが自然の長 さの状態から,手で水平に物体に力を加え, ばねの伸びが になるまでゆっくりと引き伸ばした。 手によってなされた仕事Wはいくらか。面と 物体の間の動摩擦係数をμ'′, 重力加速度の大きさを」とする。 [センター試験 改]

(2)どうしてma=μ’mg-kxになるのですか？ ma=kx-μ’mgではダメなのですか？

実戦 基礎問 31 粗い水平面上の単振動 図のように、摩擦のある水平な床の上に質量m の小物体Aを置き, 自然長Lの軽いばねの一端を取 り付ける。 ばねの他端はばねが水平となるように壁 平右向きに軸をとる。 小物体Aを位置 x=xo (0<x<L) で静かに た。 小物体Aはx軸負の向きに動き出し, Aを放した時刻を0とすると、 に固定する。 また, ばねが自然長のときの小物体Aの位置をx=0とし、 まで達したところで運動の向きが反転し まで達したところで 刻t=t に位置 x=x1 の向きに運動を始め, 時刻 t=t に位置 r=I2 た。ばねのばね定数をた。重力加速度の大きさを、床と小物体の 止摩擦係数をμ,動摩擦係数をμ'として, 以下の問いに答えよ。 (1) 静かに放したときに小物体Aが動き出すための x の条件を求めよ。 (2)位置および時刻を求めよ。 (2) 位置におい 小物体Aの加速 m よって, α- これより 小 単振動 (の一 また、xo か (3) 単振動の (3) 時刻 t=0 から t=tの間で, 小物体Aの速さの最大値を求めよ。 (4) 小物体 (4) 位置 2 を求めよ。 4月 EE 講 Aの加速 (大阪府大 ●粗い床上の単振動 粗い床上を単振動する物体に働く動 力は、往路と復路で向きが逆向きとなり,単振動の中心が る。このことから,運動方程式をそれぞれの場合について立てて考える がある。 ●着眼点 1. 粗い床上の単振動 よって, (2) 中心は [別解] 往路復路でそれぞれ運動方程式を立てる。 でき 2. 弾性力の他に動摩擦力など一定の力が働く単振動 鉛直ばね振り子と同様に考える。(→参照p.62) 3.動摩擦力 (非保存力)が働いていても単振動の力学的エネルギー保 法則を用いることができる。 (→参照 p.68) 解説 (1) 小物体が動き出すためには, ばねの力の大きさkoが最大学 力の大きさμmgを越えていればよいから, す Xo kxo>μmg よって、 > μmg k

この問題を教えて頂けると助かります。 2枚目はそれまでの解答です。

III page-4 以下の文章の空欄に当てはまる数値または選択肢をマークせよ。 なお, 37 には 「① +, ② ③ 値が0なのでどちらでもない」 のいずれかを選択して解答し, 46 には 「①保存力である, ② 保存力でない」 のいずれかを選択して解答せよ。 単位が明記されていない物理量はすべてSI単位の 適切な基本単位もしくは基本単位の組み合わせによる組立単位を伴っているものとする。 質量2kgの物体が,軸上を運動している。 物体は時刻t=0において,r= =10の位置に静止して いたとする。 この物体は, ポテンシャルが であるような保存力F を受けている。 U(z)=4z2-48z +144, はじめに, 物体に保存力Fのみが作用している場合を考えよう。 この物体の運動方程式を書くと, dx dt2 37 38 (x- 39 となる。 X =æ- 39 と置いて, 運動方程式を書き換え, Xに対する一般解を求めると, A, Bを任 意の定数として X=z-39 = Acos 40t + B sin 40t, となり, 初期条件を用いることでAおよびBがA=41,B = 42 と求まる。この結果等から, この 物体は 43 <z 10の範囲を運動することがわかる。 また, x=9の位置を物体が通過する瞬間の 運動エネルギーはK= 44 45 である。 次に,Fに加えて, 物体に速度と逆方向に, 大きさが一定の力fが加わる場合を考える。ここで, |f| = 4とする。この力は46 この物体はt=0においての負方向に動き出した後,æ = 47の 位置で一旦停止し, 軸の正方向に向かって運動しだす。 物体があるところで一旦停止した場合, |F|>4であれば保存力Fによって物体は再度動き出し, F≤4であれば静止摩擦力によってその位 置に静止したまま動かないものとする。 物体はt=0で動き出した後に48 回だけ運動の方向を反転 させて軸上を行き来した後, 最終的にはヱ = 49 の位置で静止することになる。