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摩擦のある平面上に、右向きに速度10m/sで運動している質量2.0㎏の物体に、水平右...

『ねあ』さん

2017/9/823:02:26

摩擦のある平面上に、右向きに速度10m/sで運動している質量2.0㎏の物体に、水平右向きに20Nの力を加え続けて20m移動させた。この物体に働く動摩擦力を5.0Nとする。
20m移動させた後の物体の

速度っていくらですか?

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2017/9/900:12:18

f合力、a加速度、v速度
f=20-5=15
a= 15/2=7.5
v^2-10^2=2×7.5×20
右向きに加速しつづけるので
v=20m/s

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ken********さん

2017/9/900:04:56

物体の力学的エネルギー(この場合は、運動エネルギーのみ)K は、
外力がした仕事W の分だけ変化するので、
初めと後のの運動エネルギーを、K, K' とすると、
K+W=K' …①
となります。

ここで、加えた 20 [N] の力が物体にした仕事W1 は、
W1=20×20=400 [J]

動摩擦力が物体にした仕事W2 は、
W2=-5.0×20=-100 [J]

ですから、求める速度をv' とすると、①より、
(1/2)×2.0×10^2 +400-100=(1/2)×2.0×v'^2
v'^2=400
v=20 [m/s] (右向き)

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