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斜面の力学的エネルギーの問題です

傾き30°の斜面上のA点から最大傾斜方向に、0.20kgの木片を初速2.0m/sで滑らせた。 (1)摩擦がないとすると、斜面にそって何m滑り落ちた時、4.0m/sの速さになるか。 (2)(1)で求めた距離だけ滑り落ちたとき、実際には、速さは3.0m/sであった。滑り落ちる間に失われた力学的エネルギーはいくらか。 問題集を参考にしても解けなかったので、ここで質問させてもらいます。 時間にお暇があれば解説してやってください。

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  • ベストアンサー
  • gohtraw
  • ベストアンサー率54% (1630/2966)
回答No.1

(1)摩擦がない場合、物体の高さが変化することによる位置エネルギーの減少が運動エネルギーの増加を等しくなります。物体の質量をm、重力加速度をgとすると、上記の位置エネルギーの減少は mgs・sin30 であり、運動エネルギーの増加は m(4^2-2^2)/2 です。 2)摩擦がない場合4m/sになるはずだったのが3m/sにしかならなかったわけで、この速度差に起因する運動エネルギーの差が、失われた力学的エネルギーに等しくなります。

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