粗い水平面上で、質量2.0kgの物体を初速度5.0[m/s]ですべらせたところ、
4.0[m]すべって停止した。重力加速度の大きさを9.8[m/s^2]とする。
1、初めの物体は何[J]の運動エネルギーをもっていたか。
>>k=1/2mv^2=1/2*2.0*5.0^2=25[J]
2、動摩擦のした仕事はいくらか
>>k1=0,Δk=k1-k=-25?
3、動摩擦力の大きさはいくらか
>>
4、物体と水平面との間の動摩擦係数はいくらか。
>>
5、初速度を2倍にすると、すべる距離は何倍になるか。
>>
自分でやっていた時、ノートを参考にしてやっていましたが、
どうも2番目の問題が間違っている気がしてその後が全くわかりません。
どうか教えてください。
No.2
- 回答日時:
2.について
仕事=力×移動距離×cosθ
θ:力の向きと移動方向のなす角度
摩擦の場合、力の方向(進んでいく向きを止める向き)と移動方向は逆向きとなりますのでθ=180°となり、cosθ=-1となるので符合は負になります。
(摩擦は必ずしも負の仕事をすると決まっているわけではない。物が転がるような場合、摩擦は運動エネルギーを並進→回転に変換するような働きをする。)
3.以降はさほど難しくないと思いますがヒントとしては、
・動摩擦力は垂直抗力と動摩擦係数の積であらわされ、一定である。
・動摩擦力の大きさをFとすると距離xの間になす仕事は-Fx
ぐらいでしょうか。
後は自力でがんばってください。
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