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センター物理の仕事と運動エネルギーに関する問題
- センター物理の仕事と運動エネルギーに関する問題の解説です。
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- gohtraw
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>位置エネルギー変化=－(重力のした仕事)が成り立つ理由 それも基礎力学だ。あばよ。
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そこが分かれば、今回解決するんです、何とかお願いします
- gohtraw
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ははは、勘弁してくれよ。 運動エネルギーがゼロであるＤ’の状態から（１）、（２）、（３）の変化を経て Ａ’の状態に至った（これも運動エネルギーはゼロ）。 従ってＤ’とＡ’を比較すると、運動エネルギーの変化はゼロ。 よって（１）＋（２）＋（３）はゼロ。 mgH/2-7mgh'/6というのは与えられた物理量を当てはめて数式化しただけだ。 訂正。 基礎力学に加えて日本語と基礎数学も何とかしな。これ以上不毛なことを繰り返す 忍耐力はないのでこれでおさらばする。
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位置エネルギー変化=－(重力のした仕事)が成り立つ理由を教えてください
- gohtraw
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＞何でそんな事が言えるのですか？位置エネルギーも変化していますよ だから説明したくないんだよ。 基礎の力学やれ。
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御説明を希望します、是非教えてください、チャートは読みましたが良く分かりませんでした
- gohtraw
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あえてというなら、 Ｄ’→Ｃの区間において重力と動摩擦力が小物体にする仕事の和は、この区間 における物体の運動エネルギーの変化に等しい。・・・（１） そして、 Ｂ→Ａ’の区間において重力と動摩擦力が小物体にする仕事の和は、この区間に おける物体の運動エネルギーの変化に等しい。・・・（２） そして、 Ｃ→Ｂの区間においては摩擦もなく、高さの変化もないので重力と動摩擦力が 小物体にする仕事の和はゼロである。・・・（３） 物体はＤ’およびＡ’のいずれにおいても静止しているのだから、両点における 運動エネルギーはゼロで等しい。・・・（４） （１）～（３）の変化が生じた結果が（４）となっているので、 （１）＋（２）＋（３）はゼロとなる。
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>における物体の運動エネルギーの変化に等しい。・・・（１） 何でそんな事が言えるのですか？位置エネルギーも変化していますよ >おける物体の運動エネルギーの変化に等しい。・ この区間も位置エネルギーも変化していますよ
- gohtraw
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＞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 ＞とあるとW[D'→C]+W[C→B]+W[B→A']が0であることが ＞当然と言う書き方なのですが、この式を見て何で右辺が0だと ＞分かるんですか？Hとhがどれだけの差があるかわからないのに ＞0と書けるのはおかしくないですか？ それは論理の順序を取り違えている。 W[D'→C]+W[C→B]+W[B→A']=０ であり、かつ W[D'→C]+W[C→B]+W[B→A']=mgH/2-7mgh'/6 だから、その結果として mgH/2-7mgh'/6＝０ というのがこの解説の論理だ。 そして、 W[D'→C]+W[C→B]+W[B→A']=０ とするよりも私の説明の方がシンプルだと言っている。
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>W[D'→C]+W[C→B]+W[B→A']=０ であり ここの理論が分かりません、何故これは言えるんですか？ 位置エネルギーの変化と重力のした仕事の意味を教えてください、ここの理解がヒントになりそうです
- gohtraw
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例えばW[D'→C]はmgH/2という値になるが、これは ｍｇＨ－μ’ｍｇＨ／ｔａｎ３０ ・・・（１） の結果だろう。 物体がＤ’からＣに移動するとき、重力の斜面方向の成分は 物体の移動方向と一致するので、重力のする仕事は正の値をとる。 一方、動摩擦力は斜面に平行で上向きに働き、物体の移動方向と 反対なので、動摩擦力のする仕事は負の値を取る。 このような仕事の定義からすれば（１）は「和」を取っているというのが 適切な表現だろう。 これはW[B→A']についても同様。 要するに（１）を「和」とみるか「差」とみるかという言葉の表現上の問題 で、式そのものは同じだ。
お礼
御返答有難うございます
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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 とあるとW[D'→C]+W[C→B]+W[B→A']が0であることが当然と言う書き方なのですが、この式を見て何で右辺が0だと分かるんですか？Hとhがどれだけの差があるかわからないのに0と書けるのはおかしくないですか？
- gohtraw
- ベストアンサー率54% (1630/2966)
W[D'→C]+W[C→B]+W[B→A'] というのが結局はＤ’とＡ’における 力学的エネルギーの差を見ているに他ならない。 もしＤ’またはＡ’において物体が静止していなければ上記において 物体の運動エネルギーを考慮しなければならないが、この問題の場合 Ｄ’とＡ’において物体は静止しているのでその必要はないということ。 何か変な解説だな。もっとシンプルに Ｄ’における物体の力学的エネルギーとＡ’における物体の力学的エネルギーの差、つまり ｍｇＨ－ｍｇｈ’ が二つの斜面において動摩擦力によってなされた仕事の総和 μ’ｍｇＨｃｏｓ３０／ｓｉｎ３０＋μ’ｍｇｈ’ｃｏｓ６０／ｓｉｎ６０ に等しいとして解く方がずっと判りやすい。間違ってはいないが。
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D'における力学的エネルギーmgHに摩擦による仕事を受けてA'に置ける力学的エネルギーmghになったという事ですよね。 摩擦の仕事 μ’ｍｇＨｃｏｓ３０／ｓｉｎ３０＋μ’ｍｇｈ’ｃｏｓ６０／ｓｉｎ６０ =μ'ｍｇＨ/tan30°+μ'mgh/tan60° ＝μ'ｍｇ(Ｈ/tan30°+h/tan60°) としてmgH-μ'ｍｇ(Ｈ/tan30°+h/tan60°)=mghとなり変形して (mgH-mgh)-μ'ｍｇ(Ｈ/tan30°+h/tan60°)=0ですよね。 この(mgH-mgh)が重力のした仕事でμ'ｍｇ(Ｈ/tan30°+h/tan60°)が動摩擦のした仕事ですよね。 解説では重力のした仕事と動摩擦のした仕事の和が0になっていますよね。この式を見ると重力のした仕事と動摩擦のした仕事の差が0になっています。 何故解説は和が0になっているんですか？
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