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6 kgブロックが、初期速度2 msと運動摩擦25nが動きに反対する場合、75 Nの水平方向の力によって粗い傾斜面を8 m上に押します。

ブロックを傾斜面に移動する際に水平方向の力によって行われた作業は次のとおりです。

$$ w =fd \ cos \ theta =(75 \ text {n})(8 \ text {m})\ cos37°=466.51 \ text {j} $$

動きに反対する際に運動摩擦の力によって行われた作業は次のとおりです。

$$ w_f =-f_kd =- (25 \ text {n})(8 \ text {m})=-200 \ text {j} $$

ブロックの運動エネルギーの変化は次のとおりです。

$$ \ delta k =k_f -k_i =\ frac {1} {2} mv_f^2- \ frac {1} {2} mv_i^2 $$

エネルギーの保存を使用して、力によって行われた作業を運動エネルギーの変化に関連付けることができます。

$$ w + w_f =\ delta k $$

計算した値に置き換えると、次のようになります。

$$ 466.51 \ text {j} -200 \ text {j} =\ frac {1} {2}(6 \ text {kg})v_f^2- \ frac {1} {2}(6 \ text {kg})(2 \ text {m/s})^2 $^

$ v_f $を解くと、

$$ v_f =5.24 \ text {m/s} $$

したがって、8 mの変位の終わりにあるブロックの速度は5.24 m/sです。

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