高校の理科の問題です！

質問

高校の理科総合Ａの問題です。

物体との動摩擦係数が0.25のあらい水平面上で、物体に初速度4.9m/sを与えて滑らせると、物体が静止するのは何秒後か。
詳しい解説も欲しいです！お願いします！

回答No.5

Quarks

物体の質量をm[kg]、重力加速度をg[m/(s^2)]、物体に働く、床面からの垂直抗力をN[N]、床面と物体との間の動摩擦係数をμ'とします。
物体に働く力は、下向きの重力W=mg、床面から垂直に上向きにN、床面に沿って運動方向と逆向きに動摩擦力f'が働いている。

滑走中に、物体が受ける動摩擦力f'は、進行方向を正とすると
f'=-μ'・N
鉛直方向には物体は動いていないので、鉛直方向では力が釣り合っていると考えて良い。
∴N=mg

以上より
f'=-μ'mg
運動方程式
ma=F
より、いまはF=f'と考えて良いので
ma=-μ'mg
∴a=-μ'g

これは定数なので、物体は等加速度直線運動をする。
等加速度直線運動の公式
v=v0+at
を使うと、物体は最終的に止まったので
0=4.9＋(-0.25・9.8)・t
が成り立ち
t=…[s]

回答No.4

mxf27288

粗い面上での運動の問題
＜水平方向の運動方程式＞
水平方向の加速度：α
重力加速度：g
物体の質量:m
動摩擦係数：μ’
とすると

ｍ×α＝－m×μ’×g　　式（１）（－は運動の向きに対して反対に働くため）
後は、この式（１）で求めた加速度αを下記　式（２）に代入して物体が静止時間を求めます。
Vはｔ秒後の速度、V0は時刻０秒後の速度（初速度）
ここで、V＝０m/s, V0=4.9m/s, α=-0.25×9.8m/s^2

V＝V0＋α×t　　式（２）
0=4.9+(-0.25×9.8)×ｔ
ｔ＝2.0
∴2.0秒後に物体は静止する。

回答No.3

sanori

Ｎｏ．１の回答者です。
前回回答は有効数字を考慮していなかったので、以下の通り訂正します。

【阿呆】
両辺を４．９で割って
０　＝　１　＋　（－０．２５×２）ｔ
ｔ　＝　１／（０．２５×２）　＝　２（秒後）

【訂正後】
両辺を４．９で割って
０　＝　１．０　＋　（－０．２５×２．０）ｔ
ｔ　＝　１．０／（０．２５×２．０）　＝　２．０（秒後）

回答No.2

kinngan-shufu

物体の質量を　ｍ　とすると、

物体が　ｔ　秒後に停止するとすると、

減速する加速度を　a　とすると、

ma=μmg (1)

v=at

4.9=at

(1)より、

a=μg

4.9=μgt
.t=4.9/μg
=4.9/(0.25*9.8)
=2 [s]

2秒後ですか？

回答No.1

sanori

こんにちは。

ａ：加速度、ｖ：速度、ｔ：時刻、ｇ：重力加速度

動摩擦力Ｆは、
Ｆ　＝　ｍａ　＝　－０．２５ｍｇ

よって、加速度ａは、
ａ　＝　－０．２５ｇ　＝　－０．２５　×　９．８

等加速度直線運動の速度ｖは
ｖ　＝　初速　＋　ａｔ
なので、
ｖ　＝　４．９　＋　（－０．２５×９．８）ｔ

静止するときは、ｖ＝０　なので
０　＝　４．９　＋　（－０．２５×９．８）ｔ

両辺を４．９で割って
０　＝　１　＋　（－０．２５×２）ｔ
ｔ　＝　１／（０．２５×２）　＝　２（秒後）