高卒認定試験 物理基礎 H26-1 大問3 問3 解説+解答

解説:

(1)
エネルギー保存の法則から、
点Aでの運動エネルギー(KA)に、重力による仕事(W)で、エネルギーを加えているので、点Bでの運動エネルギー(KB)は、仕事分だけ増えているはずである。したがって、
[math] K_A + W = K_B [/math]
[math] K_B – K_A = W [/math]
となる。

(2)
物体が斜面を押す力は、斜面が30°であるので、下図より、
[math] F= mg \cos{30} [/math]
[math] F = \frac{\sqrt{3}}{2}mg [/math]

上で計算した力で、長さLを動いているので、動摩擦力による仕事は、
[math] \mu’ \times \frac{\sqrt{3}}{2}mg \times L = \frac{\sqrt{3}}{2} \mu’ mgL [/math]
となる。

以上。