基礎物理学2 レポート No.8 7 月 14 日（火）出題締め切り 7 月 16 日 18

基礎物理学２
レポート No.8
締め切り
7 月 16 日 18:00
提出先
B 棟４階
7 月 14 日（火）出題
環境理工学群事務室前：百田の提出 Box
注意点：レポート No.2 と同じ
Ⅰ）テキストから（解いたあとに自分で採点．赤字で修正･追加）
テキスト巻末の解答例参照
5章
基本問題 11(2 点×2)
6章
基本問題 3(2 点), 10(2 点)
考えてみよう 4(2 点×2), 6(2 点)
Ⅱ)
質量が 5 kg の物体を、摩擦のない水平な床の上で静止した状態から水平方向に 10 N
で押し続けた。
A) この物体の加速度を求めなさい。(2 点)
F = ma より, a = F/m = 10/5 = 2 m/s2
B) 最初の位置を原点として、時刻と位置の関係を式で表しなさい。(2 点)
物体の運動は等加速度運動で、t = 0 における速度、位置とも 0 なので、
x = a t2/2 = 2×t2/2 = t2
m
C) 物体を押し始めてから３秒間の間に、物体がされる仕事を求めなさい。(2 点)
3ｓでの変位は 9 m で力の向きと変位が同じ向きなので、
W = Fx cosθ = 10×9×cos(0)= 90 J
Ⅲ)
粗い水平面上で、水平から上向き 20°の向きにはたらく大きさが一定の力(60 N)を
物体に加えた。すると、物体は 5m 移動した。物体と水平面間の摩擦力の大きさを 20 N
とする。このとき、以下の力がした仕事を求めなさい。
A) 60 N の力が物体にした仕事(2 点)
力の向きと変位の向きの間が 20°なので、
W1 = Fx cosθ = 60×5×cos(20°) ~ 282 J
B) 摩擦力が物体にした仕事(2 点)
力の向きと変位の向きが逆向きなので、
W2 = Fx cosθ = 20×5×cos(180°) ~ -100 J
C) 垂直抗力が物体にした仕事(2 点)
力の向きと変位の向きの間が 90°なので、
W3 = Fx cosθ = N×5×cos(90°) ~ 0 J
D) 重力が物体にした仕事(2 点)
力の向きと変位の向きの間が 90°なので、
W4 = Fx cosθ = W×5×cos(90°) ~ 0 J
E) 物体がされた仕事の合計(2 点)
移動中の物体にはたらく力は A)~D)で考えた４つの力のみ
W = W1 + W2 + W3 + W4 = 282 + (-100) + 0 + 0 = 182 J

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