物理学

質問

力学的エネルギーの損失

図で、AB間はなめらかな曲面、
BC間は粗い水平面である。
点Aから静かに滑り落ちた1.0kg
の物体が、点Bからの粗い水平面を滑り、点Cで静止した。
物体と水平面との間の動摩擦係数を0.20
重力加速度の大きさを9.8m/S二乗として、BC間の距離を求めよ。

この問題解ける方

公式、答え、途中式
もできる方回答お願いいたしますm(_ _)m

回答No.1

ONEONE

タイトルは物理学でなく力学的エネルギーの損失のほうが適切でしょう。

BC間は速度の方向とは逆向きにF=μ'mgの摩擦力がかかるので、BC間の距離をxとすると、摩擦力はFx = μ'mgxの仕事をする。
この仕事が初期の位置エネルギーmghに等しいので、x=h/μ'

細かいことを言えば、位置エネルギーは運動エネルギーに変わり、その運動エネルギーが最終的に0になるという変化の量が、摩擦力のした運動と逆方向への仕事と等しいということになります。