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工業力学の問題解き方を教えてください。

工業力学の問題で2つ判らないものがあります。どなたか、ご教授下さい。 Q1(運動・衝突) 車体の2倍の重さの荷物を積んだ貨車が、機関車から突き放され、静止している同型の空荷の貨車に4m/sで衝 突して一緒に動き出した。この時の速度を求めよ。なお、貨車の質量をmとする。 単位:m/s Q2(すべり摩擦) 質量mの物体を水平面に沿って初速度v0で滑らせたところ、長さxだけ進み静止した。これより、摩擦係数μを求 めよ。 ただし、μは速度に無関係で、最初の運動エネルギーが全部摩擦に消費されたものとする。 単位:なし

  • JMODA
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回答No.1

貨車の質量mの2倍の貨物を積んでいるので、貨物を積んだ貨車の質量は  m + 2m = 3m で、これの持っている運動量は3m×4 = 12m 合体後の速度をVとすると、運動量保存則より、  (3m+m)V = 4mV = 12m  V = 12m/4m = 3 で、二つ目の問題は、  (1/2)・m・(v0)^2 = μmgx なので、  μ = {(1/2)・(v0)^2}/(g・x) ここで、  gは重力加速度  ^2は、「二乗」の意味です。 考え方としても、物体の持っている運動エネルギーがすべて摩擦力の仕事によってなくなったと考えればいいです。  ★運動エネルギー (1/2)・m・(v0)^2  ★摩擦力 μmg  ★摩擦力による仕事 μmg・x ですから、  (1/2)・m・(v0)^2 = μmgx

JMODA
質問者

お礼

懇切丁寧なご回答ありがとうございます。 謎が解けました。

JMODA
質問者

補足

ご回答ありがとうございます。 ちなみに、この二問は簡単なレベルですか?

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