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

重要問題集をやっていてふと気になったので質問します。運動量保存則において速度はもともとベクトルですからですから±も含んでいると認識しています。しかし、写真の問題の解答では元の運動量保存則の文字の前に➖がついていますが、これはどうしてですか？

36. 〈水平面上での2物体の衝突〉 なめらかな水平面上に、同質量 m[kg] の2個の小物体AとB がある。 図に示すように、静止しているBにAを左側から速さ V[m/s] で衝突させたところ, 衝突後のAの速度ベクトルは,大 きさは VA [m/s]で,衝突前のAの速度ベクトルとなす角は [rad] であり,Bの速度ベクトルは, 大きさは Ve〔m/s] で, 衝突前のAの速度ベクトルと なす角はβ〔rad] であった。 B A V AVA & B B VB (1)まず,衝突前のAの運動方向と平行な, 運動量の成分について考えよう。衝突前と衝突後 で, 小物体AとBの運動量成分の和が等しいことを表す式を書け。 (2)次に,衝突前のAの運動方向と垂直な, 運動量の成分について考えよう。衝突前と衝突後 で,小物体AとBの運動量成分の和が等しいことを表す式を書け。 (3) VA と VB をそれぞれ, V, α, β を用いて表せ。 2 (4) 特に, α+B=7 であった場合, 4E 〔J〕 を求めよ。 ただし, 衝突前の小物体AとBの力 学的エネルギーの和を E 〔J〕, 衝突後の小物体AとBの力学的エネルギーの和をE' [J] と したとき 4E=E'-E である。 [15 名古屋工大]

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]

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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

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。

2 一直線上において, 速さ [m/s]で進む質量 m[kg] の小球 A を,静止する質量 m2 [kg] の小球 B に衝突させた。 衝突前に小球Aが進む向きを正の向きとし, 衝突は弾性 衝突であるとする。 を (1) 衝突後の小球Aの速度v[m/s] を求めよ。 求めたの式についてのPさんと Q さんの会話文を読んで、 次の問いに答えよ。 Pさん: 「衝突後に小球Aが静止することはあるのかな。」 Qさん: 「v」の式を見ると,1 のときに小球が静止することがわかるね。｣ Pさん: ｢ 1 ではないとき,衝突後の小球Aが進む向きはどうなるかな。」 Qさん: 「v」の式に” が含まれているから, 衝突後の小球 A の進む向きは,衝突前 の小球 A が進む向きと同じなんじゃないかな。｣ (2) に当てはまる適切な式を答えよ。 (3) 下線部は間違っている。その理由と, 衝突の前後で小球 A が進む向きが変わるの はどのようなときか説明してみよう。 M.

この問題の答えと解き方を教えていただきたいです

質量Mの太陽のまわりを回っている質量mの小惑星がある。 図のように,この 小惑星および地球の公転軌道は円とみなすことができ, その公転半径はRP, RE である。 ケプラーの3法則および万有引力の法則を用いてつぎの問いに答えよ。 ただし、太陽の万有引力のみを考慮し、他の惑星の影響は無視してよい。 万有 引力定数をGとする。 ケプラーの3法則はつぎのとおりである。 第1法則: 惑星は太陽を焦点とする楕円軌道を描く。 第2法則: 惑星と太陽とを結ぶ線分が単位時間に掃引する面積(面積速度) は惑星の軌道上あらゆる点で一定である。 第3法則: 惑星が太陽のまわりを回る周期の2乗は, 楕円軌道の長半径の3 乗に比例する。 その比例定数は惑星によらず 一定である。 (a) 小惑星の速さ VoをG, M, Rp で表せ。 〔A〕 図のように質量m', 速さVの小物体が 小惑星の軌道の接線方向から飛んで来 て、点Pで小惑星に正面衝突して一体 となった。 小惑星の公転の向きは変わら なかったが, 小惑星の公転軌道は楕円となった。 近日点における太陽との 間の距離は地球公転軌道半径RE に等しく, 遠日点における太陽との間の 距離はもとの公転軌道半径RPに等しかった。 つぎの問いに答えよ。 (b) 衝突直後の小惑星の速さ, um, m', Vo, V を用いて表せ。 (c) 衝突後,太陽からの距離にあり、速さVで楕円運動している小惑星の力 学的エネルギーEをm, m',r, V, G, M を用いて表せ。 ただし, 位置エネルギー は無限遠方をゼロとする。 m'V' 小物体 Rr P(遠日点) 地球 RE 太陽 近日点 Vo m 小惑星 (d) 小惑星の近日点における速さと遠点における速さとの比um/mを求めよ。 (e) uG, M, RE, Rp を用いて表せ。 〔B〕 RP が RE の3倍であるとき, つぎの問いに答えよ。 ただし、1年は3.14×10秒 地球の公転軌道半径は1.50×10km とし, 有効数字2桁で答えを求めよ。 (f) 遠点における小惑星の速さは,衝突前の小惑星の公転速度Vの何倍 であるか。 また, は秒速何km か (g) 衝突後,小惑星が最初に近日点にやってくるのは何年後か。 〔東京工大〕

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

①のところの100kg･m/s=100N･sになぜなるかが分かりません。N=mgなのはわかりますが、上のmは距離を表していて、質量を表すmではないと思うのですが、、

(3) 運動量って何? キミの顔にチョークの粉が時速 0.1kmで飛んできた! でも、全然平 気だね。 だって、 とっても軽くて遅くて、ぶつかっても痛くないもんね。 じゃあ今度は, 10トンダンプがキミに時速100kmでつっこんでき 重いし、速くてものスゴイ勢いだ! た! このように,物体がもつ運動の勢いは,その質量 m と速度 びで決ま うんどうりょう る。この運動の勢いを表す量を運動量といい,次のように定義される。 POINT③ 運動量 運動量 [kg・m/s] = 質量 m[kg] × 速度v[m/s] (4) 運動量と運動エネルギーはどう違うの? 「運動量」と物理基礎でやった 「運動エネルギー」って、似て いるようで似てないような・・････ まさに、その違いがはっきり区別できるかが保存則の最大のポイン トといえるんだ。次の①と②の2つのポイントで区別しょう。 ① 運動エネルギーは仕事能力, 運動量は力積能力 たとえば, 図3で, 100Jの運動エネルギーをもつ物体Aと, 100kg・m/s = =100N･sの運動量をもつ物体Bを比べよう。 このとき,Aは相手に 100Jの仕事を与える能力をもち、Bは相手に100N･sの力積を与える 能力をもつ。

44の(1)の力学的エネルギーが0Jになる理由が分かりません。お願いします。

なめらかな水平面上に,等しい質 44. さまざまな衝突 量m[kg] の小球A,Bがある。 Aが速さv[m/s]で等速 直線運動をして, 静止しているBに正面衝突をした。 反 発係数eが､次の(1)~(3) の場合, 衝突後のA,Bの速さと, 衝突のときの力学的 ギーの変化量をそれぞれ求めよ。 (1) e = 1 (2) e=1/1/3 45 (3) _e=0 A m V m

授業休んでて教科書みてやったんですけど解説なくて答えしか書いてないのでわかりません( ߹ᯅ߹)答え載せるので教えてくださいー(>_<)

(類24] 問6 なめらかな水平面上を運動する小球 A,Bが衝突する。 次の各場合について、 衝突後の小球Aの速さ vi'[m/s〕, および小球Bの速さ v2 [m/s] を求めよ。 (2) (1) A6.0m/s 1.0kg 静止 B A V₁ 1.5kg 60° 30° B V₂ A 1.0m/s 2.0kg A B B 45° 4.0m/s 01.0kg