81番のような形式の問題では最初に求めるものが回答と違っても、それを代入して最後に求めるものが回答と同じ場合は、最初のやつは合っていると考えてもいいでしょうか？

66 力学 以下、滑らかな水平床面上でのこととする。 79** 439 1/39 質量 にばね定数kのばねを取り付け, 質量mのPをばねに押し当てて, 自然長から 縮んだ状態にし、手をはなす。 ばねから離れた後 のPの速さを求めよ。 750 80 滑らかな水平面と曲面をもつ質量Mの台が 静止している。 質量mの小球Pが速さひ。 で台に 飛び乗ってきた。 P が台上最も高い位置にきたと きの台の速さを求めよ。 また,Pが上がった 高さんを求めよ。 High 運動量保存則と重心の動き XG= 座標xと速度の間にはv= dx dt m dxc dt VG = P dxp m- + M- dt P m 前問でPが最高点に達した後,台を滑り降り,台から離れたときのPの 速さと台の速さを求めよ。 Vo EX で, P と Q の重心G の運動を調べてみる。それぞれのx座標を X xQ, xc とすると mxp+MxQ m+M の関係があるから ( 160), k 10000000 M M dxQ dt mvp+Mvq m+M = 重心の速度vc は m+M mvp+MvQは運動量保存則より一定だから, vcは一定となる。 つま 重心Gは等速度で動く。 とくに, 79のように, はじめ全体が静止して るときには, c=0となり, 重心位置は不変となる。

この問題の［B］の⑵で解答みても言っている意味がよくわからないのです。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

2体問題演習 2 図のような質量M, 半径Rの半球が,水平面に置かれて いる。その頂点に質量mで大きさの無視できる小物体が静 止している。 いま, 小物体が初速度0でx軸方向にすべり 出した。 図で示されているように, 小物体の球面上の位置 は角度0で与えることができる。 重力加速度の大きさをg として,以下の問いに答えよ。 摩擦は全て無視できるもの とする。 R x [A]最初,半球は水平面に固定されていた。 (1) 小物体が半球から飛び出す角度を 01 とするとき, cos」 を求めよ。 [B] 次に, 半球を自由に動くことができるようにして、 同じように小物体を初速度 0 ですべらせた。 ただし, 以下の問いでは, 小物体はまだ半球から飛び出していない ものとする。 (2) 小物体の, 角度 0 の位置での球面に対する相対速度の大きさを”とし,そのとき の半球の速さを" とする。 このときのとの関係を運動量保存則を用いて求め よ。 (3) 力学的エネルギー保存則を用いて, 角度が0のときのと”の関係を求めよ。 (4) vをm, M, R, g, cose を用いて表せ。 (5) 小物体が半球から飛び出す角度を 02 とするとき, この瞬間の半球の加速度 αは いくらか。 簡単な説明もつけよ。 (6) 角度02 のとき, 半球に乗った座標系から見て小物体にどういう慣性力がはたら いているかを説明せよ。 さらに,このときの小物体の球面に対する相対速度の大き さをvとし,これを用いて cos2 を与えよ。 (7) 小物体が0=0から002まで運動する間に, 半球が動いた距離を求めよ。 ただ し 02 を用いてよい｡

別解で何故速さの合成がmvと一致するのかわかりません

75 一体となった後の速度成分を Ux, Uy とすると,各方向での運動量保存則は x 方向 ... 2×3=(2+4)UxUx=1 by y方向 … 4×2=(2+4)vy :: V₁ = 3 2 2 v=√√√√vx² + v₂² =₂/1+ √/1+16 9 ≒1.67m/s 3 (別解) 一体となった 後の運動量は点線の 矢印で示され, 三平 方の定理より 2×4 =8 √62+82=10 これが (2+4) vに等 しいことからひが求まる。 a(t + 2) 2×3=6

44では力学的エネルギーを求めるときは衝突後－衝突前なんですけど、基本例題9では衝突前－衝突後になっています。それ何故なんでしょうか？また、見分け方を教えて欲しいです🙇‍♀️

(1) e=1 (2) e=1/30 (3) e=0 5 44. さまざまな衝突 なめらかな水平面上に等しい質 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エネル ギーの変化量をそれぞれ求めよ。 45 合体ウルド A m V B m 例題 9

（2）でなぜ力学的エネルギーを求めるのに運動エネルギーの差を求めるのかが分かりません。また、「位置エネルギーは、衝突の前後で変化しない」とありますが、それはなぜですか？

基本例題8 平面上での合体 基本問題 34, 39,45 図のように、なめらかな水平面上で, 東向きに速さ2.0 北 08 m/sで進んできた質量 60kgの物体Aと, 北向きに速さ 3.0 A m/sで進んできた質量 40kgの物体Bが衝突し, 両者は一体 となって進んだ。 次の各問に答えよ。 平水 △ (1) 衝突後, 一体となった物体の速度を求めよ。 (2) 衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。 衝突前のB 40×3.0kg・m/s 120√2kg・m/s 45° 東 衝突前のA 60×2.0kg・m/s 基本例題 9 衝突と力学的エネルギー 2.0m/s (60+40) v=120/2 指針 (1) 運動量保存の法則から, 衝突 x (60+40) と表され, 運動量保存の法則 前後で, A,Bの運動量の和は等しい。 (2) 衝突前後の力学的エネルギーの差を求める。 解説 (1) 衝突前後における A, Bの運 動量の関係は,図のように示される。 衝突前の A,Bの運動量の和(大きさ)は,1202 kg･m/sとなる。 衝突後, 一体となった物体の 速さをvとすると, 衝突後の運動量の大きさは, 北東 北 60kg 833denk B 3.0m/s 40kg 300-144=156 J 力学的エネルギー v=1.2√2=1.2×1.41=1.69m/s 向きは,衝突前の運動量の和の向きと同じで, 北東向きである。 1.7m/s 北東向きに 東 (2) 衝突前のA,Bの運動エネルギーの和は, 1/12×60×2.02+1/12/3×40×3.02=300J 衝突後のA,Bの運動エネルギーの和は, 20,8-1 1/12 ×(60+40)×(1.2√2)=144J K = 5m² 位置エネルギーは, 衝突の前後で変化しない。 したがって, 失われた力学的エネルギーは, 1.6×10²J 位置エネルギーの運動エネルギ = mgh (=(x) + = my?

物体系、保存則の問題です。 回答は2枚目の写真になりますが、 ②の力学的エネルギーの式に疑問があります。 滑らかな水平面上で、自然長から距離lだけバネを押し当てた時に、既に右側に速さがあると考えないのは何故でしょうか？ よろしくお願い致します。

以下, 滑らかな水平床面上でのこととする。 79** 質量MのQにばね定数kのばねを取り付け, 質量mのPをばねに押し当てて,自然長から 縮んだ状態にし,手をはなす。 ばねから離れた後 のPの速さを求めよ。 9 Pm k 0000000円 Q M

4の解き方を教えて下さい

4 板の上での運動 M なめらかな水平面上に質量Mの一様な板を 置き, その上を質量mの人が時刻 t=0 に右 向きに歩き出した。 右向きを正として、 次の問 いに答えよ。 ただし, 人と板との間ではたらく 力の水平成分の大きさFは一定とする。 t=0 では,板と人は地面に対して静止していたとし て 次の問いに答えよ。 (1) 時刻t における板と人の速度V と v, およ - V び板と人の運動量の和をそれぞれ求めよ。 (2) 時間tの間に、板と人からなる物体系の重心が動いた向きと距離を求めよ。 第1部 様々な運動 m p.122~123,127 30 25 30 35

この問題で、なぜ運動量保存則を使うのが分かりません。 参考書では力積と運動量の範囲をしてるし、下に運動量保存則を使うと書いていたり、外力がないから運動量保存則を使うとかは分かるんですが、 初見問題でこの問題出された時に絶対運動量保存則が出てくる自信がありません。 外力が0だ... Read More

出題パターン 22 分裂 質量Mの台がなめらかな床にのっ * P mo ている。 図のように、ばね定数んの 質量が無視できるばねが台上に置かれ, M ばねの左端は台に結びつけられている。 いま、ばねを自然の長さからxだけ静かに押し縮め ばねの先端に質量 の小物体Pを置き, すべてが静止している状態で放した。 すると小物体 Pはばねが自然長になったところでばねから離れた。 その瞬間の、 小物体P および台の速度(右向きを正) を求めよ。 重力加速度の大きさを」とする。 解答のポイント! Wii 分裂中にPと台以外の外部から水平方向の外力は加わらないので、水平方向 で運動量保存則が使える。 また, 面はなめらかで,動摩擦力などの「非保存力」 が仕事をしないので力学的エネルギー保存則も使える。 また、衝突以外のこのような問題になると運動量保存則を思いつけなくなる人 が多い。 要は衝突であろうと分裂であろうと、 着目物体の外から外力が加わらな ければ運動量保存則は使えるのだ。 知って その他の分裂の例 -=1.010 V M-m ぶん M れつ m <文字通り物体が分裂! MV=(M-m)u+mv' 0=MV+mv 全体静止 ぶん れつ M <水平方向に外力はないので、水平方向の全運動量は保存する〉 図6-10 m 図 6-9 STAGE 06 力積と運動量 75

【大至急】物理の角運動量と万有引力の範囲の問題を解説してほしいです！！急いでます！

[4] 長さaの軽い棒の各端に質量mの物体A,Bをとりつけ, なめらかな床の上に置き、これを棒の中点 0 を中心として鉛直軸のまわりに角速度で回転させる。これに質量mの物体Cを近づけたところ, B とCが衝突して一体となった。 (i)3個の物体からなる系の, 重心Gのまわりの角運動量はどれだけか。 (ii) 重心Gのまわりの衝突後の角速度はどうなるか。 (iii) 衝突の際に系の運動エネルギーはどれだけ変化したか。 [5] 質量mの人工衛星が, 静止したとみなしてよい質量Mの惑星のまわりを、半径1の円軌道で等速で まわっている。 万有引力定数をGとして以下の問いに答えよ。 (人工衛星の周期の2乗が円軌道の半径の3乗に比例する (ケプラーの第3法則)ことを証明せよ。 (ii) 人工衛星の持つ力学的全エネルギー(=運動エネルギー+ポテンシャルエネルギー)を求めよ。

円運動の式を使う時に力学的エネルギー保存則は絶対使う！って参考書に乗ってたんですけど、それの意味が全く分かりません