「物理基礎」で飛ばした内容 類題 17 No.05 p89 長さ l〔m〕の軽い糸におもりをつけた振り子がある。図のように，糸が鉛直 方向と 60° をなす点 A から，おもりを静かにはなす。このとき，おもりが 図の点 B と点 C を通過するときの速さ vB，vC〔m/s〕を求めよ。 重力加速度の大きさを g〔m/s2〕とする。 組 番 氏名 例題 19 p92 図のように，傾きの角 30° のあらい斜面上を，物体が静かにすべりだした。斜面上の 距離 0.50m だけすべったとき，物体の速さは 2.0m/s であったとする。物体の質量を 4.0kg，重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 （1）この間に動摩擦力がした仕事 W〔J〕を求めよ。 （2）物体と斜面との間の動摩擦力の大きさ F ´〔N〕を求めよ。 移動後の高さを重力による位置エネルギーの基準水平面とすると，移動前の高さは 0.50m × sin30° ＝ 0.25m となる。よって，移動前後での物体の力学的エネルギーは 表のようになる。 （1）力学的エネルギーの変化が動摩擦力のした仕事に等しいので （1/2m × 2.02 ＋ mg × 0）－（1/2m × 02 ＋ mg × 0.25）＝ W W ＝ 1/2m × 2.0^2 － mg × 0.25 ＝ 8.0 － 9.8 ＝－ 1.8J （2） 「W ＝ Fxcos θ 」より － 1.8 ＝ F ´ × 0.50 × cos180° ＝－ 0.50F ´ よって F ´ ＝ 3.6N 教科書演習問題 p97 2 力学的エネルギー保存則 なめらかな水平面上に置いたばね定数 k〔N/m〕のばねがある。図のように， ばねの一端を固定し，他端に質量 m〔kg〕の物体を押しつけ，自然の長さ から x〔m〕だけ縮めた状態から，物体を静かにはなす。物体はばねが自然 の長さになった位置でばねから離れ，水平面と点 A でつながったなめらかな 斜面上をすべり上がり，斜面の上端の点 B に達したとする。点 B の水平面 からの高さを h〔m〕 ，重力加速度の大きさを g〔m/s2〕とし，水平面か ら斜面に移る際に物体の速さは変化しないものとする。 （1）点 A での物体の速さ vA〔m/s〕を求めよ。 （2）点 B での物体の速さ vB〔m/s〕を求めよ。 （3）m ＝ 2.0kg，k ＝ 40N/m，h ＝ 0.50m，g ＝ 9.8m/s2 とするとき， 物体が点 B に達するための x〔m〕の最小値を求めよ。
© Copyright 2024 ExpyDoc
