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Physics Senior High

(2)(3)は流れの向きじゃなくて、川上向きでも良いんでしょうか?

例題2 速度の合成 →基本問題 15, 標準問題 19 図のように,静水の場合に速さ6.0m/s で進む船が,流れの速さ 4.0m/s の川の 2点間 AB を往復する。AB は川の流れの向きに平行であり,その間の距離は 120m である。次の各間に答えよ。 (1) AからBに船が進むとき,岸から見た船の速度はどちら向きに何m/sか。 (2) BからAに船が進むとき,岸から見た船の速度はどちら向きに何m/sか。 (3) 船が AB 間を往復するのに要する時間は何sか。 :120m B 1 OR 川上 29) 川下: VA (1)(2) 正の向きを定めて, ひ=ひュtvzの速 指針 度の合成の公式を利用する。 (3)(1),(2)で求めた合成速度を用いて, x=utの公式 から,往路と復路のそれぞれに要する時間を計算し, それらの合計を求める。 |解説(1) 流れの向き を正とすると,船の速度は ひ=6.0m/s, 流れの速度は 02=4.0m/s である。 岸から見た船の速度ひは, ひ=0,+ 2 から, リ=6.0+4.0=10.0m/s (2) 流れの向きを正とする と,流れの向きと逆向きに 進むので,船の速度は =-6.0m/s, 流れの速度 は 2=4.0m/s である。岸 から見た船の速度ぃは, v=u,+uュから, リ=-6.0+4.0=-2.0m/s 流れの向きと逆向きに2.0m/s Advice 速度は大きさだけでなく, 向きをあわせもつ ひ2=4.0m/s 0-6.0m/s 量である。合成速度を求めるときは,正の向きを定めて, ひ=U+v2の公式を用いるようにする。 岸から見た船の速度ひの負の符号は,ひの向きが,正の向 き(川の流れの向き)と逆であることを表している。 リ= DitU2 へ (3) 等速直線運動の公式x=ut を利用して, t= か 川上 →止 川下 ら求める。 往路,復路のそれぞれの移動距離はx=120mなので, 求める時間をt,往路にかかる時間をち,復路にかか る時間をなとすると, 流れの向きに10.0m/s ; =-6.0m/s 120 t=tt+tz= 120 =72s 2.0 10.0 V2=4.0m/s 0=Di+U2 川上 →止 川下 1. 速度 5

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Physics Senior High

類題が解けなくてスキップしています。 どなたか解き方を教えていただきたいですm(_ _)m

(51) 例題7平面上の運動量保存則 図のように,なめらかな水平面上を,質 量0.20kg の小球Aが速さ 2.0m/s で進 「んできて,静止していた質量 0.80kg の 小球Bと衝突した。 衝突後の小球 A, B の運動の向きが図のようであるとき, 衝 突後の小球Aの速さ '[m/s]と小球B の速さ '[m/s]を求めよ。 A (0.20kg) 10 2.0m/s 30° B (0.80kg) U2 解図のようにx, y軸を定め, それぞれの yt 方向について運動量保存則の式を立てる。 x成分について 15 0.20 × 2.0 + 0.80 × 0 A (0.20kg) 2.0m/s = 0.20 × 0+ 0.80 × v2'、cos30° 30° B (0.80kg) U2 Cos 30° y成分について 20 02 sin 30° D2 0.20 × 0 + 0.80 × 0 0 : 0.20 × ひ1' + 0.80 × (-v2'sin 30°) ニ の式より 0.20 × 2.0 0.40 V3 = 0.58m/s ニ 0.80 × cos30° V3 0.80 ×- 2 3.0 これをの式に代入して 0=0.20 × vi' - 0.80 × v3 1 2 3.0 2.0 ×V3 V1 3.0 より = 1.2m/s 5 ニ 類題 7 x軸上を速さ 2.0m/s で正の向きに進む 質量0.20kg の小球Aと, y軸上を速さ 6.0m/s で正の向きに進む質量0.10kgの 小球Bとが座標軸の原点で衝突し, 衝 突後,小球Aは速さ 1.0m/sでy軸上を 正の向きに進んだ。 このとき, 衝突後の 小球Bの速さが[m/s]と, 小球Bの進 む向きがx軸の正の向きとなす角0[°] を求めよ。2 = 1.41 とする。 1.0m/s A 2.0m/s X A (0.20kg) 0 6.0m/s B(0.10kg) B

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