物理：斜面の問題

質問

図のように、水平面と角θをなす斜面上の高さhの点Aから、質量mの物体を静かに離した。物体と斜面の間の動摩擦係数をν’、重力加速度をgとする。

(１)物体に働く動摩擦力の大きさを求めよ。

(２)AからBまで物体がすべり降りる間、動摩擦力による仕事を求めよ。

(３)物体が、斜面の最下点Bに到達できるためのν’の条件を求めよ。

(４)　(３)の条件のとき、点Bに到達した瞬間の物体の速度を求めよ。

お手数ですがこの問題を解いてくださいませんか。

よろしくお願いします。

回答No.1

naniwacchi

あけましておめでとうございます。
問題の丸投げは感心できませんが、回答がついていないようなのでヒントを。

(1) 垂直抗力が求まれば、それに係数をかけるだけですね。

(2) (仕事)＝(力)* (力の方向に動かした距離)ですから、(1)の結果を用いれば計算できます。
「力の方向に動かした」というところをきちんと頭に入れておけば、単なるかけ算です。

(3)(4)
力学的エネルギー保存の法則で式を立てましょう。
出てくるエネルギーは、
・位置エネルギー
・運動エネルギー
・摩擦力による仕事（失われたエネルギー）

の 3つです。
あとは、「点Bに到達したときに、運動エネルギーが少しでもあればいい」と考えます。

※ちなみに、(3)で出てくるν 'の条件式には「摩擦角」という言葉が関連します。