力積を加えるとはどういう意味ですか？

2枚目の写真。 V3の方向ってどの向きかわかりますか？ わかるならなぜその向きになるのか教えてほしいです。

(解答はすべて物理解答用紙に記入すること) [1] 図1のようにエV座標をとる。 エリ座標は水平な面であるとする。 この平面 上で質量の小球と質量2の立方体Bの衝突について考える。 初めの状態 で立方体Bは、原点Oに設置してある。 小球Aと立方体Bの衝突の際, 反発 係数(はね返り係数) <e<1)の非弾性衝突を行うものとする。 また, 小球 A や立方体Bの大きさは無視できるほど小さく､小球A や立方体Bの回転は考 えないものとする。さらに、空気抵抗や水平な面との間にはたらく摩擦力を無 視する。 O 図1 x

2枚目の写真。 V3の方向ってどの向きかわかりますか？ わかるならなぜその向きになるのか教えてほしいです。

(解答はすべて物理解答用紙に記入すること) [1] 図1のようにエV座標をとる。 エリ座標は水平な面であるとする。 この平面 上で質量の小球と質量2の立方体Bの衝突について考える。 初めの状態 で立方体Bは、原点Oに設置してある。 小球Aと立方体Bの衝突の際, 反発 係数(はね返り係数) <e<1)の非弾性衝突を行うものとする。 また, 小球 A や立方体Bの大きさは無視できるほど小さく､小球A や立方体Bの回転は考 えないものとする。さらに、空気抵抗や水平な面との間にはたらく摩擦力を無 視する。 O 図1 x

①Aが右方向に動いたらなぜ、動摩擦力μNが左方向に動くのですか？ ②なぜ、作用反作用の法則を使うのですか？

図4-14のようになめらかな水平 面上に質量Mの台車が静止して いる。台車の上面は水平で, その上に質 量mの小物体が速度ですべり込んで きた。 小物体は台車の上面から動摩擦力 を受けて減速し、 逆に台車は小物体から 動摩擦力を受けて動きはじめた。やがて 時間のあと、小物体と台車は一体とな って,速度Vで等速度運動するようになった。 小物体と台車との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさを して、以下の問に答えよ。 (1) 時間を求めよ。 (2) 速度Vを求めよ。 2 橋元流で 解く! この問題は典型的な入試問題ですね。 正しく問題文を理解する ことがポイントとなってきます。 ここで「物理はイメージ」だということを思い出してくださ い。たんなる図や絵じゃなくて, 「そこでどんなことが起こっているか」 をイメージできることがポイントとなります。 「ああ、こういうことにな ってこんなことが起こったんだ･･･」という具合にね。 問題文で、「やがて時間Tのあと, 小物体と台車は一体となって、速度 Vで等速度運動するようになった」とありますが、なぜ一体となったので しょうか? イメージをする練習を しましょう。 準備 図4-15 (a)のように台車 Bとその上に小物体Aがあります。 台車Bは静止しています。 小物体A が速度ですべり込んできたとしま す。 ここでどんなことが起こるで しょうか? m 静止 小物体と台車が一体となる m M M Vo 図4-15 (a) B

どうやって2mvがでてくるのですか？ 計算方法教えてください。

問題演習 「力積と運動量」の問題は 「向き」が大事! 1 質量mのボールが鉛直な壁に速 さぁで水平左方向からぶつかり. 速さで水平左方向にはねかえった。 こ のときボールが壁から受けた力積の大き さはいくらか。また、その向きはどちら か。 「非常に簡単な問題ですが、この中に力積と運動量のエッセンスがつまっ ていますからていねいにいきましょう。 力学をちょっとかじった人はこの問題を読んだときに、こんなふうに考 えてしまうんです。 m 力学をちょっとかじったA君の解答 図4-11を見ます。 ボールが壁にぶ つかるまえの運動量はmです。 そし てはねかえったときのボールの速さは 心のままなので、あとの運動量もmo である→はじめとあとの運動量は等し い。 「だから運動量保存則だ!」とA 君。 大マチガイです。 こんな運動量保存 則は成り立ちません。なぜなら, はじめとあとの運動量は本当は等しくな いからです。 はじめの 運動量 me あとの 運動量 m m “速さ”と“速度” 着目!問題では,物体は「速さひでぶつかり, 速さ”ではねかえる」 とあります。 この 「速さ」 という言葉に注目しましょう。 「速さ」とは ラスの量のことです。

なぜ図の赤矢印が力積になるのですか？

■33 運動量と力積■ ピッチャーが投げた質量 0.15kg の ボールをバッターがセンター方向 (正面) へ打ちかえした。こ のとき, 30m/sの速さで水平に飛んできたボールを仰角 60°の 方向に 30m/sの速さで打ちかえしたものとする。 1) バットがボールに加えた力積Iの大きさはいくらか。 30m/s 30m/s 60% $10A (1) THAO

4番について。鉛直成分0というのがよく分かりません。aはともかくbがないというのが納得いきません

1 = (V cos a) t₂: g 4) 求める水平成分を vx とする。 水平方向での運 動量保存則より MV cos a = (M+m) Ux .. MV M+m cos a = M √√V²-v² M + m 鉛直成分は A, B共に衝突前が0なので 衝突直前 MO Vcosa 直後 M+m m T.E Vx 0 水平方向は外力がないので運動量保存は厳密に成りたつ。一方, 鉛直方向は重力が かかっているが, 瞬間的な衝突では (重力の力積が無視できるため) 近似的に適用し てよい。 問題文にとくに断りがなければ、瞬間衝突と思ってよい。 明けなので(鉛直方向に上がる時間

この問題の解説をして欲しいです。途中式や計算方法を教えて欲しいです。お願いします。

7 力積と運動量に関する実験を行った。 静止している質量 f [N]↑ m[kg]の台車Aに, 一直線上を速さ [m/s]で進む同じ質 量の台車 B を衝突させる。 台車に内蔵された力センサーに より台車の運動を調べると, 台車 A にはたらく力の大きさ f [N] と経過時間 t [s] の関係を表すグラフは図のようにな った。 0 (1) 図の斜線部分の面積は何と等しいと考えられるか。 次の選択肢から選べ。 ① 台車 A がされる仕事 ② 衝突後の台車 A の運動量の大きさ ③衝突前の台車Bの運動エネルギー ④ 台車Aに力がはたらいている間の平均の加速度 (2) 斜線部分の面積がmとなったとする。 台車間の反発係数はいくらか。 t[s]

この問題の解説をして欲しいです。途中式や計算方法を教えて欲しいです。お願いします。

6 質量1.4kgの台Aがなめらかで水平な床の上に 置かれている。この台Aの上面に、 質量 0.60kg の小物体Bが上面と同じ高さの水平面から乗り移 った。 小物体Bが台Aの上面を動きだすと同時 に, 台Aも床の上を動きだし,やがて, 小物体Bと台Aは一体となって動き続けたとす る。 乗り移った瞬間の小物体Bの速さを0.70m/s, 台Aの上面と小物体Bとの間の動摩 擦係数を0.25,重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 一体となった後の小物体Bと台Aの速さV [m/s] を求めよ。 (2) 一体になるまでに小物体Bが失った運動量の大きさは,動摩擦力が小物体Bに与 えた力積の大きさに等しい。 このことを用いて, 小物体Bが台A に乗り移ってから 一体になるまでの時間 4t [s] を求めよ。 B0.70m/s T 6.6g LA

力学についての質問です。 写真の問題の（3）について、解答では物体A・Bの運動エネルギーと弾性力の力学的エネルギーが保存されることを用いて答えを出しています。 私は、物体Bには弾性力しか働いていないため物体Bのみで考えても力学的エネルギーが保存されると考えたのですが、何が... Read More

B 196. ばねと衝突■ 図のように, 小球A,B,Cが 一直線上に並んでいる。 A, Cの質量をm, Bの 質量をMとする。 AとBは, ばね定数kの軽いば 100000000 ねでつながれている。はじめ,ばねは自然長であり,A,Bは静止している。また,A は壁に接している。 小球の運動は一直線上でおこり, 床はなめらかであるものとする。 ○(1) Cが左向きに一定の速さで運動し,Bと弾性衝突をした後,運動方向を右向き に変えた。 この衝突直後のBの速さVを, m, M, vo を用いて表せ。 X (2) (1) の衝突の直後から, Bの運動に伴い, ばねはいったん縮んだ後、 再び伸びて自然 長にもどる。 この間に壁がAに与える力積の大きさを,Vを用いて表せ。 X(3) ばねが自然長にもどった後,Aは壁をはなれ ばねは伸縮を繰り返しながら, 全体 として右向きに運動する。この運動でばねが最も縮んだときの自然長からの縮み,お よびそのときのA,Bの速さを,Vを用いてそれぞれ表せ。 ヒント 194 三角関数の加法定理, sin(a+β)=sinacosβ+cos asinβ を利用する。 195 小球と台をまとめて1つの物体系と考えると,運動量の水平成分の和は保存される。 196 (3) ばねが最も縮んだとき,A,Bの速さは等しい。 C (13. 神戸大改) 例題14