Physic Labs

問題 1

質量 mm の物体を傾斜角 θ=30∘\theta=30^\circ の斜面上で静かに放す。動摩擦係数は μk=0.20\mu_k=0.20、g=9.8 m/s2g=9.8\,\mathrm{m/s^2} とし、摩擦は滑りに逆らう。斜面下向きを正にとる。 (a) 第1の物理量を求めよ。(b) 第2の物理量を求めよ。(c) 最終結果 (a) 垂直抗力。(b) 動摩擦力。(c) 加速度と初期運動の向きを求めよ。 すべての量は問題文で指定された理想化の範囲内で扱い、必要な相互作用だけを考える。求めた値は記号式と数値の両方で示し、結果の方向、符号、単位が設定と一致することを確かめる。各小問では直前の関係式を利用し、独立した近似を追加しない。 変数の単位は式の両辺で一致しなければならない。途中で得た中間量も次の設問の条件に使い、最終答では記号間の関係と数値の意味が判別できる形で示す。 また、複数の法則を使う場合は各段階で成立条件を保ち、不要な未知量を残さないよう式を整理する。数値解だけでなく、求めた値が示す物理的意味も答えに含める。
N=mgcos⁡θN=mg\cos\theta
problems.proof.analysis

まず設定に合う物理モデルと符号規約を選ぶ。この規約によって後続の式の符号が定まる。