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Physics Senior High

物体の衝突 問7ですが、Aが2回目に衝突する時間がBの床に衝突するまでの時間より早くなったら2つの物体って衝突するんですか?わかりやすく解説お願いしますm(_ _)m

床から高さh[m]の所に、大きさの無視できる球A(質量M[kg])と球B(質量 m [kg])がある。A, Bを落下させるときの運動を考える。運動はすべて鉛直線上 でおこるものとする。床と球のはねかえり係数をeとし,重力加速度の大きさは 9[m/s°]とする。空気抵抗は考えないとする。 はじめに、図2aに示すようにAだけを初速度0[m/s]で落下させた。A は床 に衝突した後,はねかえった。問1から問5までは,A と床の1回目の衝突を考え る。 問1 床に衝突する直前のAの速さを求めなさい。 問2 Aが落下をはじめてから,床に衝突するまでの時間を求めなさい。 問3 床に衝突し、はねかえった直後のA の速さを求めなさい。 問4 床ではねかえった後のA の最高到達点の高さを求めなさい。 問5 Aが床に衝突してから,最高到達点に達するまでの時間を求めなさい。 次に、Aが床にはじめに衝突した瞬間にBを初速度0 [m/s]で落下させた。 問6 Aが問4の最高到達点でBと衝突する場合のeの値を求めなさい。 問7 Aが床に2回目の衝突をする前に,AとBが衝突する場合のeの範囲を求 めなさい。

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(4)から分からないので教えて欲しいです! よろしくお願いいたしますm(_ _)m

実術 保健体育)を除く)◇ 90分 教育は■~回を解答する。 (備考) 出題範囲から「原子」を除外する。 図1のように,水平面と角度βをなす斜面が水 平面となめらかにつながっている。 また, 水平 面は,点Cを頂点とする中心O, 半径rの円筒面と 点Cでなめらかにつながっている。 水平面から斜面 上の点Aまでの高さは, 円筒面の半径と同じょであ る。次の文章を読み,(1)~(5)の問いに答えよ。 ただ し、重力加速度の大きさをgとする。 また, 空気の 紙抗とすべての面での摩擦は無視する。 いま,大きさの無視できる質量 mの小物体Pを, 点Aから初速度0ですべらせた。その後, 小物体P は水平面上を速さ Vで進み, 水平面上の点Bに静 上していた大きさの無視できる同じ質量 mの小球Qに, 反発係数(はねかえり係数) e (0<e<1)で衝突した。 小球Qは衝突後, 速さ ぃで水平面を進んだ。 1) 小物体Pが斜面をすべり落ちるときの,斜面に沿う方向の加速度の大きさを g, Bを用いて表せ。 2) Vを g, rを用いて表せ。 3) ひをV, eを用いて表せ。 小球Qは速さひで水平面を進んだ後, 円筒面をすべり, 点Dで面から離れ, 円筒面に衝突することなくO 三同じ高さの点Eに落下した。 点Dにおける小球Qの速さをが, 線分 OD が線分OC となす角度を0とする。 反発係数eの値が大きくなると, @は小さくなり,eがある値以上になると, 小球Qは @=0 で面から離れた。 ) 小球Qが 0>0 で面から離れる場合を考える。このとき, cosé をv, g, rを用いて表せ。また, びをひ、 9, rを用いて表せ。 )小球Qが 0=0 で面から離れるために必要な反発係数eの最小値 eoを求めよ。 ただし, (2)の結果を用 いて、Vを含まない形で表すこと。また, 反発係数eが eZe, の値をとるとき, OE 間の距離 dをr, e を用いて表せ。 小物体 BC 小球 Q。 0 B E 図1 S 。 Or

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(2)において、ストッパーがはずれると外力がなくなるため運動量保存かな?と思って式を立てていったのですが、よくかんがえると最初ストッパーから外力を受けているから前後での運動量って保存しないと思ったのですが違うのですか?..でも解答では運動量保存使ってるから保存してるんですよ... Read More

曲面 AB と突起Wからなる質量 A 小球 m Mの台が水平な床未上にあり,台の左 (リ 側は床に固定されたストッパー Sに 接している。Bの近くは水平面とな っていて,そこからんだけ高い位置 にあるA点で質量 m(m<M)の小 W ん 台 M S B 床 球を静かに放した。小球は曲面を滑り降りて突起W に弾性衝突し,台 はSから離れ,小球は曲面を逆方向に上り始めた。台や床の摩擦はな く,重力加速度をgとする。 (1) 突起 Wと衝突する直前の小球の速ざはいくらか。 小球が Wと衝突した直後の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (3 小球が曲面を上り,最高点に達したときの台の連さはいくらか。 また,最高点の高さ(Bからの高さ)はいくらか。 次に, ストッパーSをはずして, 台が静止した状態で, 小球を A点 で静かに放す。 (4) Wに衝突する直前の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (5) Wとの衝突後, 小球が達する最高点の高さはいくらか。 (東京電機大+日本大)

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