仕事と運動エネルギーとの関係 2
図のように,質量
の小物体が水平な粗い床面上を
軸の正の向きに運動している.
における小物体の速度は
である.また, 床と小物体の間の
動摩擦係数は
であり,重力加速度の大きさは
であるものとする.
小物体にはたらく
動摩擦力
を求めよ.
解答
解説
小物体が床から受ける垂直抗力
は
であり,動摩擦力の大きさ
は
である.ここで,動摩擦力は運動方向とは逆向きに働くことから,動摩擦力の働く方向は
軸の負の向きということがわかる.よって,求める動摩擦力は
である.
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小物体が
軸の正の向きに
動いたときの小物体の速度を
として,仕事と運動エネルギーの関係から,小物体の速度
を求めよ.
解答
解説
の変位によって動摩擦力
が小物体にした
仕事
は
である.これにより小物体の運動エネルギーが
から
に変化したとすると,仕事と運動エネルギーの関係より,
よって,
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学生スタッフ作成
2020年10月12日