11판/8. 퍼텐셜에너지와 에너지 보존

8-9 할리데이 11판 솔루션 일반물리학

짱세디럭스 2024. 3. 28. 19:23
(풀이자 주 : 출제의 의도는 평면지역에서 멈추는 문제처럼 보이지만 반대편 까지 올라갑니다. 얼마나 멀리 라는 표현이 정지점까지의 거리를 구해야 할수도 있지만, 정지점의 높이를 구해도 정확히 위치가 특정되며 가장 간결한 표현이기에 이렇게만 구하겠습니다.) $$ \put \begin{cases} 0:\text{Start}\\ 1:\text{Floor Start}\\ 2:\text{Floor End}\\ 3:\text{Stop}\\ \end{cases} $$ $$ \begin{cases} L&=60\ut{cm}\\ \mu_k&=0.20\\ h_0&=\frac{L}{2}\\ \end{cases} $$ $$ \put \begin{cases} \GE : \text{Gravitational Potential Energy}\\ \TE : \text{Thermal Energy}\\ \end{cases} $$ $$ \begin{aligned} \Sigma E_i&=\Sigma E_f,\\ \GE_i&=\TE_f\\ mgh&=fd\\ &=\mu Nd\\ &=\mu mgd\\ \end{aligned} $$ $$ h_0=\mu d $$ $$ \begin{aligned} d&=\frac{h}{\mu}\\ &=\frac{L}{2\mu}\\ &=150\ut{cm}\gt L\\ \end{aligned} $$ $$\therefore d=L=60\ut{cm}$$ $$ \begin{aligned} \Sigma E_3&=\Sigma E_2\\ mgh_3&=E_0-W_{1\rarr2}\\ &=mgh_0-\mu mg L\\ h_3&=h_0-\mu L\\ &=h_0-2\mu h_0\\ &=\frac{3}{5}h_0\\ &=18\ut{cm} \end{aligned} $$