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(2)が分かりません。Bについて仕事とエネルギーの関係を使って1/2mvo^ーμmgl=1/2mv1^としてlについて解いたのですが、どうやら考え方が違うみたいです。
回答にはμmgl=1/2mvo^ー(1/2mv1^+3/2mv1^)と書いてありました。
この式の意味がわかりません。3/2mv1^はどこから来たのですか?

質問者からの補足コメント

  • これが問題です。

    「(2)が分かりません。Bについて仕事とエ」の補足画像1
      補足日時:2018/07/10 20:26

A 回答 (2件)

No.1です。

その他のいろいろな質問を見ての感想。

>回答にはμmgl=1/2mvo^ー(1/2mv1^+3/2mv1^)と書いてありました。

これは「エネルギー保存の式」ではありません。「エネルギー収支の式」です。

左辺は、Bが止まるまでに物体Aが動いた距離を R とすると
 
 μmg(R + L) - μmgR:(Bがした仕事)-(AがBからされた仕事)

ということです。Bのした仕事の全体が、AとBの運動エネルギーになっているわけではありません。

この問題のような場合に保存されるのは「力学的エネルギー」ではなく「運動量」です。
つまり
 m*v0 = m*v1 + 3m*v1
です。
これより
 v0 = 4v1

よって、
・当初の運動エネルギー:
  (1/2)m*v0^2
・A上でBが静止した後の運動エネルギー
  (1/2)m*v1^2 + (1/2)(3m)*v1^2 = 2m*v1^2 = 2m*(v0/4)^2 = (1/8)m*v0^2
ですから、運動エネルギーは 1/4 に減少しています。
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BがAにした仕事 = (最初にBが持っていたエネルギー) - (AとBが一体で動いているエネルギー)


ですよね?

このうち、「AとBが一体で動いているエネルギー」が、AとBの運動エネルギーの和、このときの速さが v1 なので
 (1/2)mv1^2 + (1/2)(3m)v1^2
ですよ。

>3/2mv1^はどこから来たのですか?

(3/2)mv1^2 ですね? Aの運動エネルギーですよ。
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