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Physics Senior High

黄色のマーカーについている問題についての質問で 問題の中の黄色のマーカーところの 2tー20×9.8=0 t=98N の式で運動方程式のところ tーmg=0はありますが2というのが動滑車からきたのかどこからきたかがわからないので教えて頂きたいです。 よろしくお願いします。

教科書 p.94 問3 ポイント 解き方 第1節 仕事と力学的エネルギー 図のような, 定滑車と動滑車を組みあわせた装 置を用いて,質量20kgの物体をゆっくりと 0.50 mの高さまで引き上げた。 人は,ひもを何m引い た。 また、ひもを引く力がした仕事は何Jか。 ただし, 滑車やひもの質量は無視できるものとす る。 -20kg 81 10.50m 問のガイド 第1節 動滑車の両側のひもから張力がそれぞれはたらく。 動滑車を用いているので, 物体を0.50m 引き上げるために人はひ もを 0.50m×2=1.0m 引かなければならない。 動滑車には両側からひもの張力がはたらく。 また, 物体をゆっくり と引き上げたので, 物体 (動滑車を含む)にはたらく力はつりあってい ることから, ひもの張力の大きさをTとすると、 2T-20×9.8=0 よって, T=98N 人はひもをTと同じ大きさの力で鉛直下向きに1.0m 引くので, ひもを引く力がした仕事は, 98N ×1.0m=98J である。 ●引いた距離・・・ 1.0m, 仕事・・・ 98 J

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Physics Senior High

(2)でなぜ力学的エネルギーを求めるのに運動エネルギーの差を求めるのかが分かりません。また、「位置エネルギーは、衝突の前後で変化しない」とありますが、それはなぜですか?

基本例題8 平面上での合体 基本問題 34, 39,45 図のように、なめらかな水平面上で, 東向きに速さ2.0 北 08 m/sで進んできた質量 60kgの物体Aと, 北向きに速さ 3.0 A m/sで進んできた質量 40kgの物体Bが衝突し, 両者は一体 となって進んだ。 次の各問に答えよ。 平水 △ (1) 衝突後, 一体となった物体の速度を求めよ。 (2) 衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。 衝突前のB 40×3.0kg・m/s 120√2kg・m/s 45° 東 衝突前のA 60×2.0kg・m/s 基本例題 9 衝突と力学的エネルギー 2.0m/s (60+40) v=120/2 指針 (1) 運動量保存の法則から, 衝突 x (60+40) と表され, 運動量保存の法則 前後で, A,Bの運動量の和は等しい。 (2) 衝突前後の力学的エネルギーの差を求める。 解説 (1) 衝突前後における A, Bの運 動量の関係は,図のように示される。 衝突前の A,Bの運動量の和(大きさ)は,1202 kg・m/sとなる。 衝突後, 一体となった物体の 速さをvとすると, 衝突後の運動量の大きさは, 北東 北 60kg 833denk B 3.0m/s 40kg 300-144=156 J 力学的エネルギー v=1.2√2=1.2×1.41=1.69m/s 向きは,衝突前の運動量の和の向きと同じで, 北東向きである。 1.7m/s 北東向きに 東 (2) 衝突前のA,Bの運動エネルギーの和は, 1/12×60×2.02+1/12/3×40×3.02=300J 衝突後のA,Bの運動エネルギーの和は, 20,8-1 1/12 ×(60+40)×(1.2√2)=144J K = 5m² 位置エネルギーは, 衝突の前後で変化しない。 したがって, 失われた力学的エネルギーは, 1.6×10²J 位置エネルギーの運動エネルギ = mgh (=(x) + = my?

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