物理の力学の問題について質問です 問題 図1のように、水平でなめらかな床面上、質量mBの物体Bがある

物理の力学の問題について質問です

問題
図1のように、水平でなめらかな床面上、質量mBの物体Bがある。物体Bは床面からの角度がθの粗い斜面を持つ。質量mAの物体Aが物体Bの斜面上をすべり下りるときの物体Aと物体Bの運動について考える。物体Aと物体Bの間の動摩擦係数をμ、重力加速度の大きさをgとして、次の各問いに答えなさい。

物体Aと物体Bを手で静止させたのち、物体Bを静止させたまま物体Aから静かに手をはなすと、物体Aは斜面に沿ってすべり下りた。

(1)物体Aの斜面方向の加速度の大きさを求めなさい。

(2)物体Aが斜面に沿って距離Lだけすべり下りたとき、斜面方向の速さを求めなさい。

それぞれの問題の解説をよろしくお願いします。
解答を持ってないため解答は記載できません

よろしくお願いします

No.1 ベストアンサー 回答者： ナッキーナッキー 回答日時： 2017/02/10 09:46

物体Ｂは静止させたままですので、摩擦のある斜面を物体Ａが普通に滑り降りる場合を考えます(^^)

（１）まず、物体Ａに加わる重力の斜面方向の成分は　mA・g・sinθ　ですね
　　　また、物体Ａが斜面から受ける動摩擦は　μN=μmA・g・cosθ　ですね（Nは物体Ａが受ける垂直抗力です）
　　　あとは、これをもとに斜面方向の運動方程式を立てます。
　　　物体Ａの運動方向を正方向として、物体Ａの加速度をαとすると
　　　　　　　mA・α=mA・g・sinθ　ー　μmA・g・cosθ　　　動摩擦力は運動方向と逆向きに働くんでしたね
　　　したがって、
　　　　　　　α=g(sinθ　ー　μcosθ)
（２）まず、（１）で求めたαの式をよく見てください・・・一定値ですね、つまり物体Ａは等加速度運動します
　　　そこで、等加速度運動の公式を思い出してみましょう(^^)
　　　　　　　(v^2) ー (v0^2) = 2ax
　　　を使えば、距離Ｌだけ滑り降りる時間を求める必要はないですね。そこで、求める速さをvとすると
　　　　　　　(v^2) ー 0 =2αL
　　　したがって、
　　　　　　　v=√{2gL(sinθ ー cosθ)}

参考になれば幸いです（＾＾）

この回答へのお礼

回答ありがとうございます
この問題の続きも、質問しているので、そちらの解説もよろしくお願いします

お礼日時：2017/02/10 10:09

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/02/10 09:51

>物体Bを静止させたまま物体Aから静かに手をはなすと、

>物体Aは斜面に沿ってすべり下りた。

これ、物体Aから手をはなした後も
「物体Bを静止させたまま」なんでしょうか?

文章からはよみとれないですが、もしそうだとすると
つまらない問題で

加速度(a)=g・sinθ - μgcosθ

L=(1/2)at1^2 → t1=√(2L/a)
v(t1)=a・t1=a√(2L/a)

この回答へのお礼

回答ありがとうございました

お礼日時：2017/02/10 10:09