（4）でなぜ、y=-x になるのかわかりません。

40 水平投射■ 図のように, 水平面上を一定の速度 vo [m/s] で直進する小球が原点0から水平方向に飛び出 し、傾斜 45°の斜面上に落下した。 ただし, 図のように xy 座標をとり, 小球が原点Oから飛び出した時刻を t=0s y 小球 HO 45° X とし,重力加速度の大きさをg [m/s] とする。 (1) 原点Oから飛び出した後, 時刻 t [s] における小球のx座標を求めよ。 (2) 原点Oから飛び出した後, 時刻tでのy軸方向の速度を求めよ。 (3)原点Oから飛び出したときの軌道を表す式を, xの関数として求めよ。 (4) 斜面上に落下した地点のx座標を求めよ。 [17 埼玉工大 改] 31,32,33

読んでいただいてありがとうございます。 力学の質問があります。 こちらの問題の（2）なのですが、私はカエルの出したエネルギーというのが、どうにも気持ち悪くて、画像2枚目のように力積で考えてみたのですが、答えが合いません。。 どこで間違ってしまっているのでしょうか。 どなた... Read More

カ学 58 天井からつるした滑車の両側に,それぞれ質 量mの皿A, Bをつるし、 皿Aに質量 Mの蛙、 皿Bに同じ質量Mのおもりをのせてつり合わせ る。I, 蛙, おもり以外の質量は無視できる。 この蛙は,床では高さんまで鉛直にとび上が れる運動エネルギーを出せるものとする。蛙が 同じエネルギーで皿Aから鉛直にとび上がると き、以下の間に答えよ。蛙の大きさは無視する。 0(1) 蛙が皿からとび上がるときの床に対する初 速度の大きさをVとし, 皿Aが床に接近する初速度の大きさかた 19 保存則 19 保存則 59 M V M+2m リ= 正の向きを 決めるのに 運動量保存則が成り立つためには, 物体 系に外力が働かないか, 働くとしても, そ GくUターン形 x4 x の座標軸を の力が0であればよい。 考えている。 M M (2) 蛙が出したエネルギーは Mgh であり, いまは,それが全体の運動エネル いだしたし4んかし 20 ギーに使われているから Mgh = ;MV2+小(m+M+m) 1 2 A B 2 (M+2m)gh M+m のを代入してVを求めると V= (3) 蛙がとんだ後の,皿とおもりの系につ いても1次元化を利用すると,加速度を a (M+m)g M, m, およびVで表せ。 X (2) 蛙の初速度の大きさ VをM, m, h, および重力加速度gで表せ。 (3) 蛙が皿Aから離れる距離の最大値はんの何倍か。ただし, I皿と床 の衝突はないとする。 mg aとして o。 (m+ M+m)a=-mg+(M+m)g M a= (埼玉大) M+2m IAの加速度は鉛直上向きにaであり, 蛙の加速度は下向きの重力加速 度gだから,皿に対する蛙の相対加速度は,上向きを正として,-gーa と なる。一方,相対初速度は Vー(一) =DV+v であり, 最も離れたときの Level(1)~(3) ★★ 相対速度は0だから Point & Hint (1)問題を1次元に焼き直して考えてみるとよい(問題24 (1参照)。すると, 物体系に対して重力という外力が左右に働くことになるが,そ の合力は……。 0°-(V+v)? = 2(-g-a)h' h'は距離の最大値である。①, ②, ③より, V,v,aを代入してんを求め 「保存則」というタイトルが大きなヒントになっている。 ると(①を用いてひをVに直してから②を代入するとよい), h'=h よって,1倍 (3)運動方程式を用いて, 皿Aに対する蛙の運動(相対運動)を考える。 10。 ECHURE (1) 次元化すると次のような力学系と同等である。外力としての重力は丘 右とも(M+m)g と等しく。 合力は0となっている。よ って, 運動量保存則が成り 立つ。右向きを正とすると Q 蛙が皿Aから最も離れる時と,蛙が床に対して最高点に達する時では、 どちらが先に起こるか。計算ではなく、定性的に考察してみよ。(★★) (M+m)g Mg や蛙 (1)で蛙がとび上がるときAを押す力を N, 糸の張力をT, その際の時 間をAtとする。蛙,A, Bとおもりの一体,についてそれぞれ力積と運 動量の関係式を記し, 次に運動量保存則を導いてみよ。 (★) mg 滑らかな水平面 0=-mu+MV- (M+m)u

至急お願いします！🙏💦 (３)の解説でtを消去すればいいというのがどうしてか分かりません また、問題文のxの関数としてといわれたら答えは必ず　y=axの２乗になるのですか？

(4) A, Bの運動の開始が、 時刻なを求めよ。 Y)この衝突が空中で起こるためには, voはどのような値でなければならないか。 [広島工大 改) >32 *41.水平投射● 図のように, 水平面上を一定の速度 to [m/s) で直進する小球が原点Oから水平方向に飛び出 し,傾斜 45° の斜面上に落下した。ただし, 図のように xy 座標をとり,小球が原点Oから飛び出した時刻を t=0s とし,重力加速度の大きさをg[m/s°] とする。 以原点0から飛び出した後,時刻t[s] における小球のx座標を求めよ。 (2) 原点0から飛び出した後, 時刻tでのy軸方向の速度を求めよ。 小球 :0 145°

至急お願いします！🙏💦 解説でよく分からない部分があるのですが、 (３)斜面を表す式はどうしてこうなるのですか？ (４)右に書いてあることの意味が分かりません 図用いたり、さらに詳しくしたりして教えてほしいです🙏

6:32 l 80% VOLTE 第2章落体の運動 のここがポイント 水平方向に飛び出した小球は、 水平方向には等速直線運動,鉛直方向には自由落下をする 小球の軌道の式は時刻 /のx座標とy座標を表す2式から時刻/ を消去して求める。 斜面の傾斜角が45°なので、 落下地点のx, y座標x, yの間に =-x」の関係がある。 (1) 原点0から飛び出した後、小球は水平方向に等連直線運動をするから, 等速直線運動の式「x=ut」より時刻([s] における小球のx座標は x=bt (m) (2) 鉛直方向には小球は自由落下をするから、時刻1[s] における小球の y 軸方向の速度yは自由落下の式 「か=gt」 より, 向きに注意して“ =-gt (m s) D y軸が鉛直上向きなの っく0, y<0 であることに 意すること。 (3) 時刻[s) における小球のy座標は自由落下の式「y=ol」より - im" y= 小球の軌道の式は、①式と②式から時刻tを消去すればよい。①式より t=エ Do これを②式に代入して y=-- よって、軌道の式は y=- 20 (4) 落下地点のx, y座標をそれぞれ x, yとすると カ=ー- 2, 2 斜面を表す直線の式は yニーxである。 また,斜面の傾斜角が45° なので、y=-x」の関係がある よって ーズ=ーx 20 20。 したがって X=" g Zここがポイント 投げた位置を原点として, 水平方向にx軸を, 鉛直方向下向きにy軸をとる。 小球の運動は、 水平方 向には,初速度の水平成分 Do COs 30° の等速直線運動,鉛直方向には, 初速度の鉛直成分 osin30° の針 直投げ下ろし運動となる。 各方向ごとに速度の式, 変位の式を立ててみる。 初速度のx,y成分は 0 30° tox= UCOS 30°= Puy 30° Poy 1.0 Doy= Dosin 30°=ー (1) y軸方向には初速度 toy の鉛直 投げ下ろし運動をする。 sin 30°= 水面 /3 COs 30°=- 「y= ut+-g」より 『y 回 別解,3と方程式の カーud+ ほとんどの受験生が の公式閉じる II く - 18

至急お願いします！ 解説でよく分からない部分があるのですが、 (３)斜面を表す式はどうしてこうなるのですか？ (４)右に書いてあることの意味が分かりません 図用いたり、さらに詳しくしたりして教えてほしいです🙏

第2章落体の運動 のここがポイント 水平方向に飛び出した小球は, 水平方向には等速直線運動, 鉛直方向には自由落下をする。 小球の軌道の式は時刻 のx座標とy座標を表す2式から時刻を消去して求める。 斜面の傾斜角が45° なので, 落下地点のx, y座標 x1, yの間に ハ=ーx の関係がある。 (1) 原点0から飛び出した後,小球は水平方向に等連直線運動をするから, 等速直線運動の式「x=ut」 より時刻 [s] における小球のx座標は x= Uot [m) (2) 鉛直方向には小球は自由落下をするから, 時刻t [s] における小球のy 軸方向の速度yは自由落下の式 「か=gt」 より, 向きに注意して" =-gt [m/s)] 1 y軸が鉛直上向きなの Uッく0, y<0 であることに 意すること。 (3) 時刻+[s) における小球のy座標は自由落下の式「y=→gl"」より yーーor (m" =- 小球の軌道の式は, ①式と②式から時刻tを消去すればよい。①式より x t= Do これを②式に代入して y=- g 2v0° よって,軌道の式は y=ーx 2v? (4) 落下地点のx, y座標をそれぞれ x, yn とすると リ=ーx g 20 2 斜面を表す直線の式は ソミーx である。 また,斜面の傾斜角が45°なので, yハ=ーx」 の関係がある。よって g ーズ=ー 20。 2v。 したがって x」=" g のここがポイント 投げた位置を原点として, 水平方向にx軸を, 鉛直方向下向きにy軸をとる。 小球の運動は、 水平方 向には,初速度の水平成分 Do COs 30°の等速直線運動, 鉛直方向には, 初速度の鉛直成分 vo sin30° の針 直投げ下ろし運動となる。 各方向ごとに速度の式, 変位の式を立ててみる。 初速度のx, y成分は 0 Vox '30° ¥3 Dox= U0COS 30°= 3 2 Doy Do Dox 30° Uoy 1 1 Voy= VoSin 30°3D 2 2 Uo (1) y軸方向には初速度 toy の鉛直 投げ下ろし運動をする。 sin30°=- 水面 h V3 cOs 30°= 2 「y=unt+5gr」より カー 2 別解 2次方程式F の公式より h=

(2)の力学的エネルギー保存則がどのやってできたのかわからないです。

58 カ学 19 保存則 天井からつるした滑車の両側に,それぞれ質 量mの皿A, Bをつるし, 皿Aに質量 Mの蛙。 皿Bに同じ質量Mのおもりをのせてつり合わせ 「人 る。I, 蛙,おもり以外の質量は無視できる。 この蛙は,床では高さんまで鉛直にとび上が M M れる運動エネルギーを出せるものとする。蛙が 同じエネルギーで皿Aから鉛直にとび上がると A B き,以下の間に答えよ。蛙の大きさは無視する。 (1) 蛙が皿からとび上がるときの床に対する初 速度の大きさをVとし, 皿Aが床に接近する初速度の大きさいを 080g一Dom M, m, およびVで表せ。 (2) 蛙の初速度の大きさVを M, m, h, および重力加速度gで表せ。 (3) 蛙が皿Aから離れる距離の最大値はんの何倍か。ただし, I皿と床 の衝突はないとする。 (埼玉大)