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物理基礎で力学の分野なんですけど力学的エネルギー保存の考えを用いて動摩擦力のした仕事や動摩擦力を求める問題があるんですけどこれはどのように考えればいいんですか...?

A 回答 (3件)

【動摩擦力のした仕事】


非保存力である動摩擦力が働くため、力学的エネルギーは保存されません。

そのため、力学的エネルギーの変化=動摩擦力のした仕事 です。

【動摩擦力の大きさ】
仕事=力×移動した距離

これを式変形しましょう。
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「動摩擦力のした仕事」は、「力学的エネルギー」から「熱エネルギー」や「音のエネルギー」に変わるので、「力学的エネルギー」は保存しませんが、「エネルギー」そのものは保存します。



従って、「エネルギー保存」の考え方を使って、「力学的エネルギー」と「それ以外のエネルギー」の一方が分かれば他方が求まります。

何が保存して、何が保存しないのかを考えることで、求まるものもあるということです。

もちろん、「仕事」は「力」と「その力で移動した距離」のかけ算で求まりますから、保存するしないに関係なく「動摩擦力のした仕事」は計算できます。「動摩擦力のした仕事」が分かれば、「力は一定」という仮定で「移動した距離」が求まります。
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動摩擦力がなかったら、物体は永遠に重力に従って加速していきます。

(空気抵抗はありますが)
従って動摩擦力は落下するエネルギーを摩擦=熱に変換していると言うことです。
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教科書を見ていただくとして、答えは天下りですが(^-^;

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c1-c2=0
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→r'=v=r0・ω・sinhωt


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