さるぶつ牧場 仕事と力学的エネルギー保存則12解答

粗い斜面上を一定の速さで下る物体に，動摩擦力がした仕事

　問題はこちらです．

　問題が解けないときに，「なぜ斜面を下っているのに，物体の運動エネルギーは増加しないのか」というような問いかけができると，すんなり解けることがあります．動摩擦力(非保存力)のした仕事により，力学的エネルギーが失われたことに注目して，問いかけに対する答えを考えてみてください．

図

　点Ｂを重力の位置エネルギーの基準点とする．点Ｂでの物体の運動エネルギーを $${K_0}$$ ，点Ｃでの重力の位置エネルギーを $${U_C}$$ とすると，力学的エネルギーの変化 $${\Delta E}$$ は，

$${\Delta E=E_C-E_B}$$
        $${=K_0+U_C-K_0}$$
        $${=-mgd\sin \theta}$$

　動摩擦力のした仕事 $${W}$$ は，

$${W=\Delta E=-m gd\sin \theta}$$

　詳しい説明はテキストを参考にしてください．