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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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Physics Senior High

問題の(3)と(4)がわかりません!よろしくおねがいします!

一求めよ。 れた時間当たり [1s 号で答えよ。 X 3. 降の告欄は購合用紙表面にあるので注意せよ。 3. 周囲を断熱材で囲んだ熱量計に水250gを入れると,全体の温 度が 26.0°Cとなった。 そこへ, 100°Cの湯の中で加熱し, 湯を払っ た 150g のアルミニウム球を入れ, 静かにかき混ぜると、 全体の温度が 34.0°Cとなった。 銅の容器と銅のかき混ぜ棒の質量はあわせて 100g, 銅と水の比熱をそれぞれ 0.39 J/(g・K), 4.2 J/(g-K) とする。 また, 溫 度計の熱容量は無視できるものとする。 次の問いに答えよ。 (配点18) 熱 断 (1) 26.0°Cの水が得た熱量を求めよ。 (2) アルミニウムの比熱を求めよ。 銅の かき混ぜ棒 ・温度計 TXINAY 銅製容器 水 アルミニウム球 (3) アルミニウム球を水中に入れるとき, 球に付着した湯も入ってしまった場合, 熱平衡に達したときの温度 は, 34.0°Cよりも高くなるか, 低くなるか。 簡潔に説明せよ。 (4) この実験で, アルミニウム球を湯から熱量計の中に移すときに少し手間取ってしまった。 実験を理想的に 行った場合と比べて, 測定から求めたアルミニウム球の比熱は,大きくなるか, 小さくなるか。 簡潔に説明 せよ。 3

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Physics Senior High

高校物理、力学の運動の問題です。全部分からないので教えて頂きたいのですが具体的に□4の方の(2)『(c)の途中で折り返す』という途中の求め方が分かりません!□6については解き方がさっぱりで同じ日本語のはずなのに全然理解できないですお願いします🙇‍♂️🙇‍♀️

4 ((1)(4) 各6点 (2)(3) 各7点、 計26点) x=0 運動の 流れ (a) (b) (c) (e) (d) 加速度を自由に変えられるおもちゃがある。 このおもちゃをはじめに上図のx=0の位置に置く。 そ の後、下記(a)~(e)のように加速度と加速時間を変えながら動かすと、(a)(b)の間は+向きに運動を するが、(c)の途中で減速して折り返し、おもちゃは一向きに動き始める。その後、一向きに進んだ まま、(e)でx=0まで戻る。 この運動について以下の問いに答えよ。 ただし、 図のxの向きを正とし、 おもちゃの長さは無視して考える。 また、長さの単位はcmとして計算する。 (上図の運動の流れに 書かれている→の長さは必ずしも移動距離の長さに比例しないので注意すること。) (a) 加速度 2.4cm/s2で5秒間加速 (等加速度直線運動) (b) 加速度0cm/s2で5秒間加速 (等速直線運動) 60cm (c) 加速度 -2cm/s2で10秒間加速 (等加速度直線運動) (d) 加速度0cm/s2で10秒間加速 (等速直線運動) (e) 加速度1cm/s2でx=0の位置に戻るまで加速 (等加速度直線運動) (1) (a)の加速が終わったときのおもちゃの速度、 位置 [cm] を求めよ。 (2) (c)の途中でおもちゃが折り返すとき、 おもちゃは出発点から最も遠ざかる。 このときのおもちゃ の位置 [cm](x = 0からの距離) と運動し始めてからの経過時間 [s] を求めよ。 (3) (d)の等速直線運動が終わった時点でのおもちゃの位置 [cm] を求めよ。 (4) (e)でおもちゃがx=0の位置に戻るまでの加速時間 t [s] を求めるための式(at2 + bt + c = 0) を導出せよ。 (可能であれば、加速時間 [s]も求めよ。 )

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