No.1ベストアンサー
- 回答日時:
(2) 斜面下向き(正方向)の重力は
F = mg*sinθ ①
斜面上向き(負方向)の動摩擦力は(ダッシュは省略)
f = -μ*mg*cosθ ②
したがって、物体の運動方程式は
ma = mg*sinθ - μ*mg*cosθ
よって加速度は
a = g*sinθ - μ*g*cosθ ③
速度は、初速度がゼロなので
v(t) = ( g*sinθ - μ*g*cosθ )t ④
変位は、初期位置をゼロとして
x(t) = (1/2)( g*sinθ - μ*g*cosθ )t^2 ⑤
x(t) = L となるのは、⑤より
L = (1/2)( g*sinθ - μ*g*cosθ )t^2
→ t^2 = 2L/( g*sinθ - μ*g*cosθ )
→ t = √[ 2L/( g*sinθ - μ*g*cosθ ) ]
④に代入して
v = ( g*sinθ - μ*g*cosθ )*√[ 2L/( g*sinθ - μ*g*cosθ ) ]
= √[ 2L( g*sinθ - μ*g*cosθ ) ]
(3) は問題が変です。「位置エネルギーの変化量 U」なら分かるが。
(5) エネルギー保存より
U - W = K
(ただし、U≧0, W≧0, K≧0 )
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