質問: 高二物理の力学的エネルギー保存の法則の問題です。 (2)の答えと解説をお願いします。
回答: C→D間の加速度をaとすると ma=-μmg(進行方向と反対に摩擦力) a=-μg=-0.5×10=-5.0 C点の速度はB点と同じで、10m/s D点の速度は、 初速度10m/s、加速度= -5.0m/s^2で 9.5m移動した時の速度 v^2-v0^2=2ax の公式より v^2-100=-2×5×9.5 v^2=5...1 C点での運動エネルギー =1/2mv^2=1/2×3.0×10^2=150 D点での運動エネルギー(1より) =1/2×3.0×5=7.5 失うエネルギー=150-7.5=142.5J (2)の別解 失うエネルギー=摩擦がした仕事 =μmg×s(移動距離)=0.5×3.0×10×9.5 =142.5 J 補足)バネが縮められた長さx 1/2kx^2=1/2mv^2(D点) 60×x^2=3.0×5 x^2=1/4より x=1/2=0.5m