物理の問8を教えてください。
コイルを放した後、しばらくするとコイルは一定の速さで運動した。vf。このとき問8に答えよ。
問8コイルに単位時間あたりに発生しているジュール熱Pfならびにコイルが単位時間あたりに失う位置エネルギーEfをそれぞれ計算し両者が等しくなることをしめせ。
コイルの単位時間あたりのジュール熱の求め方は分かりましたが、失う位置エネルギーがなぜ解説の式になるのかわかりません。
得意な方、よろしくお願いします。
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ベストアンサー
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当たり前ですが、位置エネルギーは基準面からの高さをの式で表せます。ですが今回の問いで違うのは単位時間当たりの失う位置エネルギーというところですね。幸いなことに加速度がなので、変位をただ時間で割るだけで済んでいます。よってその鉛直下向きの変位はと表せ,問題はについてなんですがこのコイルは斜面で落下をしていますので、前に求めた斜面沿いの速さをで分解して、鉛直の向きに補正しないとだめですね,
よって、なので、失うエネルギーは
ここは単位時間当たりなので
となり、問7で求めたものを使って解答にたどり着きます
ーこんな感じでどうでしょうかー
もし不足があれば補足しますので教えてください!
質問者からのお礼コメント
ありがとうございます。非常に丁寧な説明助かりました。また機会があればよろしくお願いします。