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Physics Senior High

波線のところで、式の変形が分かりません。

出題パターン 20 2物体の正面衝突 質量mの物体Aに初速度vを与えて 質 量M の物体Bに衝突させたところ、衝突後 の物体AおよびBの速度はそれぞれ右向き を正としてVA, UB となった。 (1)この衝突のはねかえり係数をe として, DA, UB を求めよ。 e=0 のとき, 衝突によって失われた力学的エネルギーはいくらか。 解答のポイント! B 軸の正の向きを確認して, 運動量保存則とはねかえり係数の式を連立して解く。 解法 (1) A, B 全体に着目すると外力の力積量 がないので,運動量保存則より, mv=mv+MvB. ・① 前の運動量後の運動量 また、はねかえり係数の式より 前 A 0 (B (日) で近 づいて くる 0+ e= 後でA, B が離れる速さ 前でA, B が近づく速さ Aは左へはねかえるかも しれないが,とりあえず 右向きに仮定しておく! UB VA で離れ ていく VB - VA == ②大の受 UB VA B Vo ②①に代入して, 3 mv = mvs+M(evo +v^) m-eM VA= Vo, = m+M (1+e)m DBm+M Vo 図6-5 《注》 ここでもしm < eMであるとき DA0 となってAは左にはねかえる。 (2)(完全非弾性衝突) のとき失われた力学的エネルギー 4E は, AE =mv mvo² 2 mv+ = -mv21- m 2 m+M mMvo2 =2(m +M)¨¨ mM (m+M)2 (正の向き) どとして) このエネルギーは衝突時に熱などとして 放出される。五 しゅ) TUR

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Physics Senior High

?がついているところの問題の解き方を教えて欲しいです

15 5 で原点を通過してから 4.0秒後の速度はどの向きに何m/sか。 a (b) 加速度が負の向きに 3.0m/s2 とする。 正の向きに 8.0m/sの速さ で原点を通過してから2.0秒間運動した。 この間の変位はどの向 きに何か。 t 26 10 (c) 正の向きに 10.0m/sの速さで原点を通過してから8.0m進んだと き、正の向きに 6.0m/sの速さであった。 この運動の加速度はど の向きに何m/s2か。 (2)x軸上を等加速度直線運動する物体について、 次の問いに答えよ。 a (a) 静止していた物体が正の向きに 5.0m/s2 の加速度で動き始めた。 速度が正の向きに 16m/s となるまでの時間は何秒か。 t a t (b) 加速度が負の向きに 1.2m/s2 のとき, 原点を通過してから5.0秒 後の速度が負の向きに 2.0m/sとなった。 初速度はどの向きに何 m/s か。 V ヒ 表 「青 始 (3)x軸上を等加速度直線運動する物体について、 次の問いに答えよ。 (a)正の向きに10m/sの速さで原点を通過してから, 4.0秒間で60m 進んだ。 この運動の加速度はどの向きに何m/s2 か。 t x Vǝ t (b) 正の向きに20m/sの速さで原点を通過してから5.0 秒後にもとの 位置にもどった。 この運動の加速度はどの向きに何m/s2 か。 (4)x軸上を等加速度直線運動する物体について, 次の問いに答えよ。 (a)正の向きに 4.0m/sの速さで原点を通過してから16m進んだ所で 停止した。 この運動の加速度はどの向きに何m/s2 か。 Vo 正の向きに 5.0m/sの速さで原点を通過した物体が、負の向きに 4.0m/sの加速度で運動し、やがて速度は負の向きに 3.0m/s に なった。 この間の変位はどの向きに何mか。 Vo (5) x軸上を運動する物体を考える。 正の向きに 6.0m/sの速さで原点を 通過した物体が,一定の加速度で運動し, 12m進んで停止した。 (a) このときの加速度はどの向きに何m/s2 か。 (b)12m進むのにかかる時間は何秒か。

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Physics Senior High

高校物理の円運動の問題です。 マーカー引きしている箇所で①に③を代入して整理するとSが求められるのですが、 どのように整理したらこの解答に導けるのかわからずおります。 (その過程がわかりません) そもそも代入箇所は、V2への代入でいいのでしょうか? 教えていただけると幸いです。

問8-3 右ページの図のように,長さlの糸に質量mの物体を結び、最下点で初速度を 与えた。 以下の問いに答えよ。 (1)糸が鉛直方向となす角度が0のときの糸の張力Sを求めよ。 (2) 物体が1回転するために必要なvo に関する条件を求めよ。 この問題では,物体の高さが変わるため, 物体の速さも変化します。 つまり、この問題における円運動は,等速円運動ではないのです。 等速でない円運動の場合でも基本的な考えかたは等速円運動のときと同じですよ。 (1) は「円の中心方向の力のつり合いを考えて, S=mgcose」としてはダメです。 物体は静止していない、つまり,円運動をしています。 円運動をしているということは,中心方向に加速度が生じていますよね。 加速度が生じているということは,力のつり合いではなく, 運動方程式を立てて考えなければならないということです。 <解きかた (1) 向心力は、張力Sと, 重力の中心方向成分である-mgcoseとの和 S-mgcos 円運動の半径はlなので、運動方程式F=maにあてはめると v2 S-mgcosQ=m ………① F a 献により、 また、物体は最下点から高さl (1-cose) の位置にあるので 力学的エネルギー保存則より 1 mvo=mgl(1-cose) + -mv² 2 位置エネルギー 運動エネルギー 最初の運動エネルギー ・③ 問題文にない』を消去 Onie? ②より,v=vo2-2gl (1-cos) ①③ を代入して整理すると, 求めるSの値は 2 S= mvo l + mg (3cos 0-2) 答 ......④ ちょっと難しく感じたかもしれませんが使ったのは運動方程式 (①式) と, (①式)と、 力学的エネルギー保存則 (②式)の2つで、 ①式が円運動になったというだけです。 「円運動でも使う道具は今までと同じ」と考えておけば怖くはないですよ。

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