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中学物理の問題です。(仕事の原理)
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- hvge
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(2)は30Jで1M (3)は30J だと思います。 この場合は比率が2たい1なので 力が半分になる代わりに力を加える距離が2倍になります。 よって30Jになって1Mになる (3)は30*1=30Jになります。 どんな道具を使っても力は変わらないという法則があったとおもうので (3)はすぐに導けます
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図のように傾角60°の斜面と傾角3斜面をそれぞれの下端B,Cが同じ高さになるように、なめらかな曲面でつなぐ。 傾角30°の斜面上の端Cからの高さがHの点D'に質量mの小物体を置いて静かに離すと傾角60°の斜面上の端Bからの高さがh'の点A'まで上昇した ただし重力加速度をg、小物体と2つの斜面の間の動摩擦係数を共に√3/6とする。 問 h'はいくらか 解説 D'→C→B→A'の移動の各区間での重力と動摩擦力が小物体にする仕事の和をW[D'→C],W[C→B],W[B→A']としてW[D'→C]=mgH/2,W[C→B]=0,W[B→A']=-7mgh'/6となる。 端D'と端A'で小物体の運動エネルギーは0であるから、仕事と運動エネルギーの変化の関係によりW[D'→C]+W[C→B]+W[B→A']=mgH/2-7mgh'/6=0 よってh'=3H/7となっていたのですが 仕事と運動エネルギーの変化の関係により W[D'→C]+W[C→B]+W[B→A']=mgH/2-7mgh'/6=0の部分なんですが、この式はD'からA'までした仕事の合計が0である事を意味しているのですが、D'とA'の運動エネルギーが0だったら仕事の合計が0になるんですか? D'での力学的エネルギーをE[1],A'での力学的エネルギーをE[2]として、D'からA'の間で動摩擦力のした仕事の大きさをWとすると E[1]-W=E[2]となって変形するとE[1]-E[2]-W=0ですよね、E[1]-E[2]はD'とA'は共に運動エネルギーは0なので位置エネルギーの変化量ですよね、定義から位置エネルギーの変化量=-(重力のした仕事)ですよね。-Wは動摩擦力のした仕事ですよね ですからE[1]-E[2]-W=0は-(D'からA'まで重力のした仕事)+(D'からA'まで動摩擦力のした仕事)ですよね。ですから和では無くて差が0となってしまうのですが、どこが駄目なのでしょうか?
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- k_kota
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2ですけど、物体がある所と力を加えた所の比率から考えて下さい。 円弧でも三角形でもいいのですが、相似の関係とかでイメージすれば分かるかと思います。 教科書にテコを使う場合の考え方みたいなのも多分あると思うので見てみて下さい。 てこの法則みたいなのが分かれば3は自然に出ます。
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