A 回答 (7件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.7
- 回答日時:
AB間で物体にはたらく力(の水平方向成分)は、-μmgs ではありません。
-μmg で合っています。
その力を受けながら(水平方向に) S 移動するのだから
物体の受ける仕事が (-μmg)S になるのです。
だから、物体の力学的エネルギーの変化が (-μmg)S だと判ります。
各文字につく単位を考えて、話を整理してみましょう。
No.6
- 回答日時:
追加
話しを簡単にするためにマイナスは取り除きます
1キログラムのスイカを持って
マンションの階段を登ることをイメージしてください。
スイカを運んでいるときは
1キロのスイカに働く重力は約10ニュートンですから
これに対抗して腕はスイカを10ニュートンの力で持ち上げ続けなければなりません
でも、一階から2階まで運ぶのと
一階から10階まで運ぶのでは
疲労の度合いが違います
なぜでしょう
それは、同じ10ニュートンの力をだすにしても
それを出し続ける時間(正確には距離)
が異なるからです
この苦労の分量が仕事です
大雑把に言って
力と仕事の違いは
このようなことです
で、先ほども申したとおり、
仕事はエネルギーの受け渡し量(エネルギーの変化の分量)を意味していますから
物体のエネルギー(の増減)を考えるときは
力(μmg)で考えるのではなくて
(物を運ぶ)苦労の分量
すなわち仕事(μmgS)を考えることになります
No.4
- 回答日時:
まずは向きを意識します
図の水平線に沿って右向きにX軸を設定します
X軸の原点はAと同じ位置にします
物体の移動方向と正の向きを一致させるようにしました
さて公式により、物体の受ける摩擦力は
μmgです
向きは左
これを一言で表すなら
(物体の受ける摩擦力は)-μmg
となります
先ほどの設定により
右向きの力はプラス扱い
左向きはマイナス扱いですから
μmgの前に-がついたわけです
ここまでが力(摩擦力の話し)
次は、この摩擦力が物体にした仕事についてです
公式は
力がした仕事=力×移動距離(変位)
ですね
これに、先ほど決めた向きを意識して数値を当てはめます
摩擦力は左向きなので
マイナス扱いで当てはめ
仕事=(-μmg)×変位
変位は右向きなのでプラス扱いで当てはめ
仕事=(-μmg)×S
=-μmgS
となります
これが、摩擦力が物体にした仕事です
ところで、仕事とはエネルギーの受け渡しの分量のことを指します
摩擦力が
-μmgSの仕事をしたなら
この分量のエネルギーが受け渡されて
物体は-μmgSのエネルギーを摩擦から受け取ったことになります
これを
物体は-μmgSの仕事をされた
と表現します
仕事をされエネルギーを受けとれば
物体のエネルギーの総量はその分増加しますが
今回は、-が付いてるので
★物体は摩擦から(負の)仕事をされ
μmgSだけエネルギーを失った
ということになります
No.3
- 回答日時:
物体は回転せずに「滑る」という前提なのでしょうね。
(質問者さんにいってもしょうがないけど)問題で扱っている現象は
(1)最初「バネの弾性エネルギー」だけが存在する。
(2)ばねが伸びると、それがすべて物体の「運動エネルギー」に変わる。
(3)AB間を通過する間に、摩擦力のする仕事によって運動エネルギーが減少する。(摩擦力は、運動を妨げるような働きをする。エネルギー的には「摩擦熱」という「熱エネルギー」になった分運動エネルギーが減る、つまり摩擦力は「負の仕事」をした)
(4)残った運動エネルギーで斜面を登り始め、最高点で「運動エネルギー」がすべて「位置エネルギー」に変わる。
というものです。
つまり
高さ h での位置エネルギー = 最初の運動エネルギー - 摩擦力のした仕事
= 最初のバネの弾性エネルギー - 摩擦力のした仕事 ①
ということです。
ここでの「摩擦力のした仕事」が
摩擦力の大きさ × その力で動かした距離 = μmg × S
であり、「物体がされた仕事 = 負の仕事」なので「マイナス」が付きます。(①の式は、すでにマイナスにしている)
つまり
μmg:摩擦力の大きさ
S:その摩擦力で動かした距離
μmgS:摩擦力のした仕事の大きさ
ということです。(負の仕事なので、それぞれに「マイナス」を付けたものが「-μmg」「-μmgS」です)
No.2
- 回答日時:
No.1 も書いてますが、この問題はエネルギー保存則を使って解く問題です。
① 縮んだバネが蓄えたエネルギーが、点 A 到達時点での運動エネルギーに変換される。
② 上記①の運動エネルギーは、AB 間を通過する際の摩擦力によって一部が失われて、点 B に到達する。
③ 点 B 到達時点の運動エネルギーは、点 C 到達時点での位置エネルギーに変わる。
では AB 間を通過する際に失われるエネルギーはどれだけだろうか? という問題です。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 物理基礎で、力学的エネルギーと動摩擦力のことを習ったのですが、 あらい斜面の下から物体を滑り上がらせ 2 2022/09/11 10:12
- 物理学 物理の問題です。 1、質量mの物体を地面からの高さhの位置から自由落下させた。 a,エネルギー保存則 2 2021/12/20 14:07
- 物理学 物理基礎です。 質量0.90kgの物体Aを傾きの角θの滑らかな斜面上に置く。物体Aに軽くて伸びないひ 2 2022/07/05 05:38
- 物理学 横方向の移動距離と位置エネルギーについて 6 2021/12/19 12:19
- 物理学 物理基礎 摩擦のある水平面上で質量5.0kgの物体に右向き20Nの力を加えると物体は右向きに運動した 4 2023/09/25 01:32
- 化学 化学の問題です。 1,つぎの物質のうち,酸化剤としてもっとも強くはたらくものはどれか 解答群 (1) 1 2021/12/02 00:14
- 物理学 高校物理の質問です。図が見にくいですが、糸にボールをつけて回したとき、鉛直方向と糸の角度をθとしたと 6 2021/12/18 19:58
- 物理学 質問失礼します。大学物理の問題で分からない問題があったため質問させて頂きたいです。問題は以下の通りに 2 2021/12/12 19:43
- 物理学 高一物理 摩擦力 画像あり 〔 物理ワーク 42ページ 13番 〕 物体に力が加わっていないときは 2 2023/09/23 12:39
- 大学受験 九工大志望の高一です。塾に通っています ⓵参考書ルートについて変更すべき点やアドバイスお願いします。 2 2023/09/06 17:15
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
-
プロが教える店舗&オフィスのセキュリティ対策術
中・小規模の店舗やオフィスのセキュリティセキュリティ対策について、プロにどう対策すべきか 何を注意すべきかを教えていただきました!
-
数学Ⅰの「不等式と領域」教えてください できればわかりやすい解説でお願いしたいです
高校
-
数学ができませんが理系でやっていけますか? 私は数学が前から苦手でした。高校受験でも一番足を引っ張っ
高校
-
連立方程式の解き方がサッパリ忘れてしまいました。 これの効率良い解き方教えて頂きたいです。 a+10
高校
-
-
4
x=2分の3のグラフはどのようにすれば正確にかけますか?x=2とかの整数の場合だったらわかるんですが
中学校
-
5
円周率は原理的に途中の桁から計算可能ですか?
数学
-
6
【数学】時速60kmの車を時速120kmで追い抜く時の経過時間について
数学
-
7
大学いもって何で大学なの?
大学・短大
-
8
物理基礎 この問題で(1)は速さ=距離÷時間で求めていますが、 この式で波の速さを求められるのはt=
高校
-
9
2位じゃダメなんですか?
高校
-
10
大学の合格取り消しについての質問 とある大学のスレッドで私は二つの名前で活動しているのですが、活動内
大学・短大
-
11
女子高生って真夏の暑い日でも長袖着てる子が居るけどなぜなの? 校則でもないし別に半袖ポロシャツの制服
高校
-
12
数学の問題集で連立方程式の文章題を解いていたのですが、1次方程式で解くことができました。 これは〇で
数学
-
13
モル計算
化学
-
14
中三の数学です。 a>0のとき,a≧√aは常に成り立つとは限らない。成り立たない場合のαの値を1つ答
数学
-
15
標準偏差について
統計学
-
16
分数を一瞬で約分できるかどうか分かるようになれる方法はありますか? 約分できるか考える時間がタイムロ
数学
-
17
部活の顧問に謝っても許して貰えません。 部活でバッシュを忘れてしまいさらに新人戦の1週間前を切ってい
中学校
-
18
なぜあるn次方程式がm+iを解に持つ時、共役な複素数m-iも解に持つのですか?
高校
-
19
小学一年生の宿題なんですけど1番がどうしても同じ大きさにしか見えないです。これって先生の印刷ミスです
小学校
-
20
数学記号で→の左に台のように上下に斜めに枝分かれしてるのは何を表しているのでしょうか?またそれが二重
数学
関連するカテゴリからQ&Aを探す
おすすめ情報
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
1L=何cm3ですか? 1m3...
-
比重とは何ですか。 中学生なの...
-
比重の求め方教えてください
-
ソーラーパネルてそんなにエネ...
-
●昨今、 寒暖差が激しくなりま...
-
1m3=何cm3=何L=何kl 5000cm3...
-
密度の程度の言い方がわかりません
-
至急お願いします!
-
正孔に質量はあるの?
-
数学の課題です。含有率ってな...
-
水の体積の変化について
-
国語の文章で使われる、問題提...
-
硫酸濃度の計算式を教えて下さい。
-
光るって一体
-
消散係数について
-
質量と体積の違いを教えてくだ...
-
質問
-
EDX 縦軸単位 cps/kevについて
-
火山灰と軽石のひかく
-
水より軽いお米が水に入れると...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
比重とは何ですか。 中学生なの...
-
比重の求め方教えてください
-
密度の程度の言い方がわかりません
-
1L=何cm3ですか? 1m3...
-
気孔率とは何ですか?
-
セメント1袋25kgを25Lの水と混...
-
数学の課題です。含有率ってな...
-
離散変数と連続値変数を別の言...
-
『E=mc2』 って何の公式????
-
水を圧縮すると水温は上昇する...
-
水の体積の変化について
-
λとは?
-
比表面積ってなんですか? ある...
-
硫酸希釈水の計算式
-
悔しさを糧にってどういう意味...
-
EDX 縦軸単位 cps/kevについて
-
至急お願いします!
-
0.5以上のポアソン比について
-
スーパーボールが浮く理由 子ど...
-
アメダスの降水量のmmをmlに直...
おすすめ情報