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初速度はFにならないのでしょうか?

higekumanの回答

  • higekuman
  • ベストアンサー率19% (195/979)
回答No.1

力と速度は次元(単位)が違います。 力は、kg・m/s^2、速度は、m/sです。 それを=で結ぼうとしている時点で、考え方が間違っています。 ma= という式を作るなら、右辺も当然同じ次元である必要があります。 maとは質量mの物質に加速度aが働いたときの力ですよね。 物体を滑り上がらせるときには、移動方向に力を加える必要がありますが、問題は動き始めてからあとの動作を考えているので、その物体がどんな速度で動いているかは関係ありません。 そして、物体に働く力は、重力だけです。斜面が滑らかじゃなければ、摩擦力も働きますが。 初期位置がOだとして計算して、なぜ答えが違うのでしょうか? ちなみに、どういう計算をしてどういう答えを出して、正解は何だったのですか?

boo-n333
質問者

お礼

書き忘れましたが、速度と力は次元が違うので速度は力ではないのは当たり前でしたね。よくわかりました。ありがとうございます。 後、じっくり考え参考書を読み直し考えました。 加速度の向きを決めるには物体の運動をイメージする。 すなわち今回の場合いずれは減速してとまり、斜面下向きに物体が滑り落ちるものの最初は斜面上向き方向へV1の速度で物体がすべりあがっているので、加速度は斜面上向きとするとの認識でよろしいでしょうか? そして負の加速度というものがあって、 X軸の正の向きに早さがだんだんおそくなる。(今回の場合がそれにあたります。)時とX軸の負の向きに早さがだんだん早くなる時がある。 したがって今回のケースでは物体は初速度V1で斜面上向きにすべりあがっているから加速度は斜面上向き方向としX軸も同じ方向へたてる。 そして重力mgの分解をしたところ加速度は斜面下向き方向なので ma= -mgsinθとする。 このように考えたのですが何か間違っているところがあれば教えてください。あと、点Oに関してはまだよくわかりません。

boo-n333
質問者

補足

素早い回答ありがとうございます。 ごめんなさい、質問文を書き間違えました。 正しくは問題集は初期位置はゼロとしています。 そして物体は斜面の点O(オー)から初速度v1で動き始めるということです。 何故初期位置はオーじゃなくてゼロなのか、ゼロとするなら点オーは一体何のために問題文にかかれているのかが疑問です。 初期位置ゼロだと答え通りでした。 じっくり考えているともっとこんがらがってきました・・・ もう一つ分からないところがでてきました。 解答に斜面上向きに加速度aを仮定とかいてあるのですが何故上向きでしょうか?何故仮定なのですか? 加速度aの向きはこの場合、斜面下向きなのが自明だと思うので斜面下向きにX軸をたてるべきと思うのですが。そうしたら加速度はX軸と同じ向きでわざわざマイナスをつけて考える必要はないと思うのですが。 つまりma= -mgsinθでなくma= mgsinθとするのが普通ではないのかと思ったのです。 なにがなんだがよくわからなくなってきました・・・

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