物理の問題です。(運動エネルギー関連)

質問

粗い水平面上で、質量2.0kgの物体を初速度5.0[m/s]ですべらせたところ、
4.0[m]すべって停止した。重力加速度の大きさを9.8[m/s^2]とする。

１、初めの物体は何[J]の運動エネルギーをもっていたか。
>>k=1/2mv^2=1/2*2.0*5.0^2=25[J]

２、動摩擦のした仕事はいくらか
>>k1=0,Δk=k1-k=-25?

３、動摩擦力の大きさはいくらか
>>

４、物体と水平面との間の動摩擦係数はいくらか。
>>

５、初速度を2倍にすると、すべる距離は何倍になるか。
>>

自分でやっていた時、ノートを参考にしてやっていましたが、
どうも2番目の問題が間違っている気がしてその後が全くわかりません。
どうか教えてください。

回答No.1

BookerL · ベストアンサー

＞どうも2番目の問題が間違っている気がして

　どうしてそう思うのでしょうか？
　物体の運動エネルギーを減らすような仕事は「負の仕事」といいます。別におかしいことはありませんよ。

３．は「動摩擦力のした仕事＝動摩擦力×距離」から求まりますね。ただ、ここでは「大きさ」をきかれているので、マイナス符号は付けなくていいでしょう。

　この辺が乗り切れたら、あとはできるのではないでしょうか。

お礼

動摩擦力のした仕事＝動摩擦力×距離
のヒントでなんとか解決できました。ありがとうございます。

回答No.2

rnakamra

2.について
仕事=力×移動距離×cosθ
θ：力の向きと移動方向のなす角度
摩擦の場合、力の方向(進んでいく向きを止める向き)と移動方向は逆向きとなりますのでθ=180°となり、cosθ=-1となるので符合は負になります。
(摩擦は必ずしも負の仕事をすると決まっているわけではない。物が転がるような場合、摩擦は運動エネルギーを並進→回転に変換するような働きをする。)

3.以降はさほど難しくないと思いますがヒントとしては、
・動摩擦力は垂直抗力と動摩擦係数の積であらわされ、一定である。
・動摩擦力の大きさをFとすると距離xの間になす仕事は-Fx
ぐらいでしょうか。

後は自力でがんばってください。