物理のエネルギー保存則の問題です。 この問題の(2)は等加速度直線運動の公式を使って解くことは出来ないのでしょうか？？ 等加速度直線運動の公式は摩擦があると使えないということなのですか…？？ 教えていただきたいです！！

34 力学 [11] エネルギー保存則 質量mの小球Pと3mの小物 体Q を糸で結び、Qを傾角30°の 斜面上の点Aに置き、糸を斜面 と平行にし、滑車にかけてPを つるす。 斜面は点Aの上側では 滑らかであるが、下側は粗く、 Qとの間の動摩擦係数は 1/3で P m Vo +1 Vo 3m → C 30° ある。Pに鉛直下向きの初速vo を与えたところ, Qもひで点Aから動 き出した。 重力加速度をgとし エネルギー保存則を用いて答えよ。 ((1) Q の達する最高点Bと点Aとの距離はいくらか。 (2) はやがて下へ滑り点Cで止まった。 AC間の距離Lはいくらか。 Level (1) ★ (2) Point & Hint Pの重力 mg よりもQの重力 の斜面方向の分力 3mg sin 30° の方が大きいので、静かに放せ →ばQ が下がりPが上がる状況。 運動方程式でも解けるが、エ ネルギー保存則で解かなければ ならないし、そのほうが早く解 ける。 !!! (1) 摩擦がないので力学的エネ Base 力学的エネルギー保存則 12m+位置エネルギー=一定 ※位置エネルギーには、重力の位置エ ネルギー mgh やばねの弾性エネ ルギー -hx2 などがある。 摩擦がないとき成り立つ。 厳密には 非保存力の仕事が0のとき成り立つ。 ルギー保存則が成り立つがPとQが糸を通して力を及ぼし合い、エネルギーの やり取りをしているので, PやQ単独では成立しない。 全体(物体系)について扱 うこと。運動エネルギーと位置エネルギーの総量が保存されるが、失われたエネ ルギー=現れたエネルギーとすると式を立てやすい。 (2) 元の位置に戻ったときの速さをまず押さえたい。 その後は摩擦があるので、摩 擦熱を取り入れ、エネルギー保存則を立てる。 摩擦熱=動摩擦力×滑った距離

力学的エネルギーの式の1、2番にどちらともある-1/2mv0^2はどういう意味なのでしょうか？

143 弾性衝突と完全非弾性衝突 なめらかな水平面上で 静止している質量mの小球Bに,質量mの小球Aを速さ v で Vo B ① 衝突させる。 図の右向きを正の向きとする。 Vm m m (1) 衝突が弾性衝突の場合について, 衝突後の小球Aの速度vAと小球Bの速度vB を求 めよ。また,衝突前後での力学的エネルギーの変化を求めよ。 (2)衝突が完全非弾性衝突の場合について, 衝突後の小球Aの速度 vA と小球Bの速度 UB を求めよ。 また, 衝突前後での力学的エネルギーの変化を求めよ。 例題 32 T

高校物理です。(4)の問題なのですがエネルギー保存則が成立することを前提に、Dの位置ではなく、上がる前のBの位置での力学的エネルギー+摩擦エネルギーでやることは出来ないのでしょうか？ もしできる場合どうしたら出来ますか？？どなたか教えていただきたいです。

25 水平面 AB と斜面 BC がなだ らかにつながっていて, AB間 は摩擦がなく,傾角8の斜面 には摩擦がある。 AB上で, 質 量の小物体Pが速さvo で C P A B 静止している質量Mの小物体Qに正面衝突する。 P, Q 間の反発係数 (はね返り係数) をe, Qと斜面の間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大 きさをg とする。 (1) 衝突直後のPの速度と,Qの速度 V を,右向きを正としてそれ ぞれ求めよ。 (2) 衝突の際, P が受けた力積を, 右向きを正として求めよ。 (3)衝突後,Pが左へ動くための条件を求めよ。 (4)衝突後,Qは斜面上の点Dに達した後, 下降した。 V を用いてBD 間の距離を求めよ。 また, Qが点Bに戻ったときの速さVをV を用いて求めよ。 (センター試験+ 熊本大)

この(3)の距離を求める問題で加速度と時間が出ているのでx＝vt+1/2at^2の公式が使えると思って当てはめてみても答えが違くなってしまうのですが、この公式が使えない理由があったり計算に間違いがあるかどうか教えてください🙇‍♀️

147 木材への弾丸の打ちこみ図のように、質量 3m弾丸木材 の木材が水平でなめらかな床の上に置かれている。この木材 00 に大きさの無視できる質量mの弾丸を速さで水平に打ち こむ。木材は打ちこまれた弾丸と同じ向きに動きだし、やがて木材と弾丸は一体となっ て動いた。弾丸が木材にくいこんでいくときに, 重力の効果は考えなくてよく,弾丸と 木材との間にはたらく力の大きさは一定とし, その大きさをFとする。 (1) 弾丸が木材の中で止まって一体となって動いているときの速さを求めよ。 (2) 弾丸が木材に入り始めてからその中で止まるまでの時間を求めよ。 (3) 7までの間に失われた全力学的エネルギーを求めよ。 また, 弾丸が木材中を移動した距離を求めよ。 [21 法政大 改] 134,135

運動量保存の問題です。 （2）はなぜ向心加速度がL分のv^2になるのですか？ 教えてください。

222 つり下げられた小球とあらい水平面上の物体の衝突 [2022 京都工芸繊維大] 長さの伸び縮みしない軽い糸を用意し, その 一端に質量mのおもりをつけ, 他端を天井の 1点に固定した。 図に示すように,糸をたるませ ないようにして, おもりAを鉛直線と0の角を なす所まで持ち上げてから静かに手ばなし, 最下 点で水平面に置いた質量2mの物体Bと衝突さ せた。 おもり Aと物体Bの衝突における反発係 0 A 天井 B l 水平面 数は 1/12 である。衝突後、物体Bは水平面上を右向きにすべっていき、やがて静止した。 N 重力加速度の大きさを g, 物体Bと水平面との間の動摩擦係数をμ'として,次の(1)~ (7) に答えよ。 mz. (1) 衝突直前のおもりAの速さを, 1, g, 0 を使って表せ。 (2) 衝突直前の糸の張力の大きさを,m, g, 0 を使って表せ。 (3) 衝突直後の物体Bの速さを, 衝突直前のおもりAの速さをとして,その”を使 って表せ。 (4) 衝突の直前と直後でのおもりAの運動量の変化の大きさを, 衝突直前のおもり A の速さを”として そのとm を使って表せ。 (5) 衝突によって失われた力学的エネルギーを, 衝突直前のおもりAの速さをとして, そのとmを使って表せ。 (6) 衝突してから物体Bが静止するまでの時間を, 1, g, 0, μ' を使って表せ。 (7) (6) 求めた時間に物体Bが水平面上をすべった距離を, 1, 0, μ' を使って表せ。 (1) l(1-coso) M 衝突直前のAの速さをひとする。 力学的エネルギー保存則はり、 kgl(1-cos日)=1/2m² v=f2gl(1-coso)

(f)なのですが、Iが正なのを考慮していると思うのですが、各電圧の正負がいまいちわかりません。詳しく解説お願いします。

東京工業大 東京工業大 問題 25 27 ロックどうし及び も傾くことはな =4の場合のみ T" 壁 2 (50点) 図1のように,長さの導線ab, cd と長さlの導線bc を直角につないで 作ったコの字形の導線 X を,水平に固定された直線状の導線Yにつり下げて 作った長方形の回路 abcd を考える。 Yの区間 adの一部は電池, 抵抗器, コイ ルスイッチで作った装置Zで置き換えることができ, Yの両端は絶縁されて いる。XはYを軸に滑らかに回転できるが, 平行移動や変形をしないものとす る。なお, YとZは動かない。 ab, cdの質量は無視でき, bcの質量はmであ り、重力加速度の大きさをとする。 また、磁束密度の大きさがBである鉛直 上向きの磁場が一様に存在している。 導線の太さと電気抵抗, コイル以外の自己 インダクタンス, 電池の内部抵抗, 空気抵抗はすべて無視できるものとする。 回路を流れる電流の正の向きをa→b c d と定める。また,aを通る鉛直 方向の直線と abがなす角を0とし,a から bに向かう向きが鉛直下向きのとき =0であり,ab→c→dの向きに回る右ねじが進む向きを正の向き と定める。さらに,Xの角速度をωとし, 微小な時間 At の間に が △0 だけ変 である。 化するとき,ω= も静止したまま At Asstod 9 を用いて表せ。 の大きさを, つなぐ糸の張力 Mがある値 M min 巨囲でどのように は 0 の値によっ Y d Z A AB a b m C X 図1 [A]図2のように、電圧Vの電池,抵抗値Rの抵抗器 スイッチSを使って 作 adの一部を置き換える。 スイッチをp側に入れると抵抗器のみ 2024年度 前期日程 物理 2024年度 前期日程 物理

物理のエッセンスの力学の問題について質問です。 (2)の運動量保存の式ではmv+MV=mv0とされていますが、衝突後のMの速度は最終的に0になると言う認識でいいのでしょうか？？ また、もしそうならば滑らかな床であるのにも関わらず速度を持った物体が静止する理由を教えて頂きたい... Read More

①+M×② (m+M)v'= (m-M) ひ1+2Mv2 V₁ = (m-M)v₁+2Mv2 m+M ①mx② 11/12M2=1/2x2 力学 17 M . x=V √ k 3mvo M 2(m+M)V k ちなみに v= 2m-M 2(m+M) v < 0 となる (M+m)v2′'=2mv+(M-m)vz V₂ = 2mv,+(M-m)v₂ m+M 問題の図では, はじめのP,Qの速度 が右向きに描かれているが, どんなケー スであれ,この結果は通用する。 M=mのときは,U1'02,02′'=v とな って、速度の入れ替わりが起こる。 ただ, 「等質量」で「弾性衝突」 という二重の条 件が必要であることを忘れないように。 78 (1)e=0 は完全非弾性衝突ともよ ばれ, 衝突後の速度差が0, つまり一体 化する(ひっつく) ケースである。 衝突直 後の両者の速度をとすると mv=m+M)より v= m m+M -Vo このときの運動エネルギーがばねの弾性 エネルギーに変わっていくから (m+M) v² = 1½ ½ kx² m+M mvo .. x=0 からは左へはね返っている。 79 M v m V +0000000 れきぜん 速さをv, Vとする。 (速度にしない のは向きが歴然としているため) 運動量保存則は mv=MV ... ① 力学的エネルギー保存則は ......② 11/21k=1/2m+1/2 MV22 ①のVを②へ代入し m2v2 |\ {kl²=\/\mv²+ 2M =1/2m0(1+77) M kM v=l m(m+M) k √k(m+M) 衝突の直前・直後を力学的エネルギー 保存で結ぶことはできないが, 衝突後は みきわ 成り立つという見極めが大切。 (2) 衝突後のm, Mの速度を v, Vとす る。 mv+MV=mvo v-V=-(0-0) ①mx② より 3m この場合,「物体系はどれとどれ?」 と尋ねると,「P と Q」 という答えが圧倒 的だ。 それでは, ばねの力が外力として 働いてしまう。 それでも, ばねの力はP Q に対して, 逆向きで同じ大きさな ので,外力の和が0ということでセーフ なのだが, 「P と Q とばね」 を物体系と とらえるとよい。 ばねの力は内力 (グル ープを構成するメンバー間の力)となっ て気にならないし, ばねには質量がない ので,運動量は常に0 で, 保存則の式に 顔を出してこない。 80 V=- 2(m+M) -Vo 今度は板だけがばねを縮めていくので 最も高い位置にきたかどうかは,台 上の人に判断させればよい。 その人が見 てPの速度が0になったときにあたる。

どの問題も分かりません。回答と解説教えて欲しいです。なるべくはやくお願いします🙏🏻

【1】 なめらかな水平面 AB に、 水平面ABからCまでの高さが0.40m の曲面 BC が続いている。 A にばね定数 9.8N/m のばねをつけ, その他端に質量 0.010kgの小球を置き, 0.10m 縮めて手をはなす。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 小球はがばねから離れた時の小球の速さを求めよ。 (2) その後、小球はCから飛び出した。 このときの小球の速さはいくらか。 (1) 0.40m 00000 A B

回答と解説をしてほしいです🙏🏻🙏🏻

3 位置エネルギーと運動エネルギー 右の図のように, 斜面上のAから小球を はな Ab > p.22 SE 静かに離して転がすと, 小球は基準面から 球と斜面の間の摩擦や空気抵抗はないもの cm として,次の問いに答えなさい。 の高さが60cmのEまで転がりました。 小 ま さつ ていこう 30 B 160 D. |cm 60 C 基準面 (1) BとDのうち, 通過する小球の速さが速いのはどちらですか。 20cm

円運動です。 なぜ地球に最も近づいた時にその点での地球に向かう速度が0になるんですか？

Ve 点Pでの 二通 点Aでの D1 A 地球 点Pにおける人工衛星の速さは vy2+0 なので、この位置にお ける力学的エネルギーE (r) は、 E(r)=m(v,²+v²)-GMm r =1/2m0.2+1/2m( √GMr -GMm =1/2mu2+GMm( r 11 r 無限遠方の位置エネルギーが0なので, 加速直後の力学的エネル ギーE (2) が0以上であれば人工衛星は無限遠方へ脱出できる。 272 (イ) よって, mv²+GMm(20 272 GM V₂≥ 11 (ウ) 人工衛星が地球に最も近づいたときの点と人工衛星の距離を とする。 このときv=0であるから, 力学的エネルギー 保存則より 1 1m² + GMm(+)-m-0²+GMm (27) 1 (riv₂-GM)r2+2GMr₁r,-r₁2GM=0 riv₂r=GM(r2-2₁rp+r²) 022-2 GM なので、 16 U2 GM r₁ .. rp= 11 1+02√ GM Rであれば人工衛星は地球に衝突しないので, 81- う。 突