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物理(力学)の問題です。回答お待ちしています。
なめらかな水平面を持つ机の上に長さL,質量mの鎖が手で支えて置いてある。鎖は全長の1/3が机の端からはみ出してぶら下がっている。鎖を静かに水平に引っ張って,鎖を机の上に引き上げるために必要な仕事はいくらか。 重力加速度をgとする。
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- NemurinekoNya
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回答No.2
机からぶら下がっている鎖の重心の位置はL/3の真ん中L/6のところにあります。 また、 机からぶら下がっている鎖の質量 = M/3 ですから、 ぶら下がっている鎖の位置エネルギーは、机の位置よりも (M/3)×g×(L/6) = MgL/18 だけ低いので 鎖を引き上げるための仕事 = 位置エネルギーの不足分 = MgL/18 となります。
- gohtraw
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回答No.1
鎖の質量が均一に分布しているとして、 問題文の状況では全体の質量の1/3が机の面よりも L/6だけ低いところにあると解釈出来ます。全体が机の 上にある状態よりも、その分位置エネルギーが小さいこと になります。