水平面上の点Aを速さ 1.4m/sで通過する質量 1.0kg の物体がある。 平面はなめ らかだが,BC間のみあらく, 物体との間の動摩擦係数は0.15で、距離は0.50m である。 重力加速度の大きさを9.8m/s とする。 例題28 保存力以外の力が仕事をする場合 (1) 物体が BC 間を通過する間にされる仕事は何Jか。 解答 物体が点D を通過する速さは何m/s か。 (1) 鉛直方向の力のつり Nは N=1.0×9.8=9.8N 20 9.8 ハ47 011579.8 -1:47+0,50 A 8.7150 D 0.74 0.785 い 1.70m/mfx1x1.42 あいより,垂直抗力の大きさ μ'N 重力 動摩擦力の大きさfは 1.0×9.8N 「μ'N」より f=0.15×9.8=1.47N よって、物体がされる仕事 W は, 「W=-Fx」より W=-1.47×0.50 =-0.735≒-074J (3) 点Bを通過する速さを UB, 点D を通過する速さを と する。 力学的エネルギーの変化が動摩擦力のした仕事に 等しいので 1/12mo 1 2 mv mum=w 980.9 0.79 17 2 516 14 2 ×1.0×13×1.0×1.4°=-0.735 2 UD2=-1.47+1.96=9.49 よって up=0.70m/s 2mv² = 0.24142 (2) AB, CD 間はなめらかなので力学的エネルギーは保存 される物体は等速直線運動をする)。 9800 =0.29 Point 動摩擦力は負の仕事をする。そのため、力学的 エネルギーは保存されず、減少する20,48 0.98-0.735 L