重力は2点のあいだのどの経路でも同じ仕事をするのに、摩擦力の仕事が通る道筋とともに大きくなるのはなぜでしょうか?
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閉じた系のエネルギーの収支
を書き、力学的エネルギーが運動エネルギーとポテンシャルエネルギーに分かれることを書き留めましょう。
経路についての積分としての仕事
仕事は力の接線成分を から まで積分したものだと述べ、それが設定するテスト、つまりその積分の値が道筋によって変わるかどうかを書き留めましょう。
同じ終点へ向かう2つの経路で重力がする仕事
を使って、弧の経路で 、2つの区間からなる経路で と となることを導き直し、 を示しましょう。
経路に依存する動摩擦力の仕事
まっすぐな道筋と、行き過ぎてから戻る道筋のそれぞれについて を計算し(後者では )、そのうえで保存力の定義を書きましょう。