問題 1
質量 m の物体が静止から摩擦のないレールを進み、鉛直高さ H だけ下降した後、動摩擦係数 μ の粗い水平面に入る。水平面は十分長く、物体は停止する。g=9.8 m/s² とし他の抵抗を無視する。 (a) 力学的エネルギー保存から水平面に達した速さを求めよ。(b) 水平面上の摩擦力と加速度を求めよ。(c) 運動学から停止距離 s を求め、仕事とエネルギーで確認せよ。 全問で SI 単位を用い、記述どおり理想化する。方程式の符号規約を明記し、最終結果には単位を付す。 ここでは各記号は問題文で定義した量を表し、特に断らない限り質量・電荷・エネルギーなどの状態量は過程中に一定または保存するときだけその法則を用いる。小問は前問の結果を利用して順に解き、任意の数値が与えられていない量は記号のまま答えること。運動では方向を、回路では電流の向きを、波では位相差の符号を明確にする。理想モデルから外れる効果を追加してはならない。 求解时先明确系统边界、初始状态和过程约束,再选择适用的守恒定律或运动方程;不要把不同阶段的条件混用。结果应能从已给参数唯一确定,并符合题设的理想化假设。
problems.proof.stepOf
problems.proof.analysis
設問順に結果をまとめる。次元と物理的符号は独立な確認となり、導出の代わりではないが代数誤りを見つけられる。