物理のエッセンスからです。 2ページ目のHighのところの「(だから右辺にマイナスがつく)」と書いてありますが、なぜマイナスがつくか分かりません。 分かる方、易しく教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

62 力学 [解説] 直線上の衝突では反発係数 (はね返り係数) e (0≦e≦1) の式が成り立つ。 いろ いろな書き方があり、自分なりの覚え方をしていればよい。 本書では次の形式で いこう。 衝突後の速度差=-ex (前の速度差) 注意すべきは,速度の差であって,速さの差ではないという点だ。 つまり、 正・負を考えて代入しなければならない(差をとるときの物体の順番は両辺で合わ せる)。そこで衝突後の“速度”を未知数とする。上式の左辺は素直に書けるし, 運動量保存則そのものが速さでなく,速度の式だからだ。速度はもちろん地面に 対する速度。1,2を連立させて解けば,答えの速度の符号が運動の向きを教 えてくれる。 EX1 静止している質量MのQに質量mのPが速 ひで衝突した。 その後のP, Q の速度 UP, UQ (右向きを正) を求めよ。 また, Pがはね返る条件 を求めよ。 反発係数をeとする。 P Vo m M 解 運動量保存則より mvp+Mv=mvo ① eの式より Up-VQ=-e(vo-0)2 衝突後 UP VQ ① +M×② と v を消去し (m+M)up= (m-eM)v m-eM Up = Vo m+M ①-mx② より (m+M)vg=(1+emvo ・③ ③ 図示するときは,分か りやすく正としておく (1+e)m VQ= Vo ・④ m+M Up<0だと Pがはね返るためには, up < 0 となればよい。 よってm<eM 一方, は無条件に正だから, Qは右へ動く当たり前だね。 左の方へ Vp 運動 ちょっと一言 運動量保存則を“後=前”のように書いておくと,このように辺々 で速く計算できる。 ちょっとしたテクニック。 こんな問題ではPが受けた力積がよく問われる。「力積=運動量 の変化」 より mu-mv として求めてもよいが、 作用・反作用を利 用し,Qの運動量変化 Mv0 にマイナスをつけた方が簡単だ。

(3) Aが最下点にに移動するから位置エネルギーも変化するのではないんですか？ 解答の式では運動エネルギーと弾性エネルギーしか書いてないのですがなぜですか？解説をお願いします🙇‍♀️

46* 傾角30°の滑らかな斜面上に,質量 M の小球Aが壁と軽いばね (ばね定数ん) で 真 m d B 結ばれ、静止している。質量m (<M)の高 小球BをAから距離d だけ離して静かに 置いたところ,斜面上をすべり降り,Aと A 弾性衝突した。斜面に平行にx軸をとり, 0 M 30° はじめのAの位置を原点(x=0) とし,重力加速度をgとする。 (1) 衝突直前のBの速度 u を求めよ。 (2)衝突直後のA, B の速度 UA, UB を求めよ。 (3) A が達する最下点の座標 x を求め, UA, M, k で表せ。 ただし, A が再び原点に戻るまでの間にBとの衝突は起こらないものとする。 (4) Aがx=1/2xを通るときの速さを求め,ひ』で表せ。 (5) A が初めて原点に戻ったとき, Bと2回目の衝突をするためには d をいくらにすればよいか。 M, m,k,g で表せ。 そのための (千葉大 + 学習院大)

-u=v-V'と置いてから代入しているようなのですが、なぜそうなるのですか？宇宙船の侵攻方向に対して逆に進んでるからマイナスがつくんですか？

(2) 宇宙空間を速さ Vで航行していた宇宙船 (積載している燃料をふくめた質量が M) が,燃料(質量m)を進行方向に対して真後ろに発射し,加速した.加速後の宇宙船 (質量M-m)から見た燃料の速さはであった. 加速後の宇宙船の速さ V' を求め よ.

(e) 答えが違うのですが、どこから間違っているのか分かりません。指摘と解説をお願いします。 解説に運動方程式が書いてないので、運動方程式も知りたいです。

44 軽いばねの下端に,質量2mの物体Pと質量mの物体 Qを接合したものをつるすと, ばねは自然長からαだけ 伸びてつり合った。 重力加速度をg とする。 (1) ばねのばね定数は(a)であり,物体を上下に振動 させたときの周期は (b)である。 P つり合いの状態にあるとき, Qを静かに切り離すと, Pはもとのつり合いの位置から (c) だけ上の位置を Q 中心にして、振幅 (d), 周期 (e) で振動する。 また、振動の中心を通過するときの速さは (f) である。 000000000 (2) 次にPだけをつるしたばねをエレベーターに付けた場合を考える。 エレベーターが,上向きに大きさαの加速度で運動しているとき エレベーター内で見ると, ばねが自然長からαだけ伸びてPは静止 したαは(g)である。 また, Pを上下に振動させたときの周期 は,(e) (h)倍である。 (高知大)

物理です。 左が問題で、右が解答となっています。 右の方に運動方程式でも解けるが…とあり、自分で考えてみましたが、分かりませんでした。 分かる方、運動方程式を使って解いた解答を教えて頂きたいです。 よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

EX 質量 m,Mの物体P, Qが糸で結ばれ, 滑 車を介してPは滑らかな机の上で支えられて いる。 P を放し, 距離だけすべらせたときの 速さ”はいくらか。 P m □M Q

物理です。 解説の補足をお願いしたいです。 2枚目の解説のPが「一瞬静止する時」がどこか分かりません。その後の立式も分かりません。 また、1枚目に私が書き込んだメモのように、バネの場合は、mghのような位置エネルギーの式を使うのではなくて、バネでいう位置エネルギー1/2k... Read More

55 滑らかな水平面上で, ばね定数kのばねに結 ばれた質量mの小球Pを自然長の位置 0から の中点での速さ V2, 値 xm を求めよ。 だけ引いてAで放す。 0での速さ, OA ?およびばねの縮みの最大 の TUP mo O A mglではなんで ばねverのときは2/2をつかう

物理のエッセンスからです。 2ページ目に 重力の仕事と重力の位置エネルギーは表裏一体 とありますが、いまいち関係性をよく理解出来ていません。その関係性を教えて頂きたいです。 回答の程よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

50 力学 ちょっと一言 位置エネルギーは,基準位置にある物体に外力(手の力)を加えて、 考えている位置まで静かに移動させる際の外力の仕事として決めてもよい 外力のした仕事分だけ位置エネルギーを蓄えたという見方である。 ■大きな物体や複数の物体の重力の位置エネルギーは、重心に全質量が あるとして計算すればよい。 力学的エネルギー保存則 たとえ 体が滑り すべ エネルギ の仕事は から m 摩擦や空気の抵抗がない状態で, 物体を自由に運動させると, 力学的エネ エネルギー12m ルギー保存則が成り立つ。力学的エネルギーとは,運動エネルギー1 また、 ものであ と位置エネルギーUの和のことだ。 ちょ 摩擦抵抗なし力学的エネルギー保存則 mv²+U = − 66 ちょっと一言 「衝突なし」も条件といえる。ただ,弾性衝突だけはよい。 位置エネルギーUは関連するものすべてをそろえる。 たとえば、 ほか 重力の他にばねの力が働いていれば, mgh+=kx2 とする。 2 EX 厳密にいえば,保存力以外の力が仕事をしないとき、力学的エネルギー保 存則が成り立つ。放物運動はその典型例だ。また,次の例では保存力でない 張力や垂直抗力が働いているが,その仕事が0なので, 力学的エネルギー保 存則が成立する。 |解 糸 T 「曲線上を移動するときの 仕事は,微小区間に分けて 考える N I をつ が、 力と移動方向はたえず直角 つまりたえず仕事は 0 糸による円運動 よってトータルの仕事も 0 なめらかな曲面上 ネノ

なぜ(1)では外力が働き(2)では外力が働かないのですか？

チェック問題 2 図のように, 長さ 質量m のおもりをつけた振り子を60° 60° 傾けて静かに手放すと、 最下点 で, 水平面上に置いてある質量 1 2mの物体に,反発係数 2 の 2m ATOLEA 8. 8分 衝突をした。 水平面と物体との動摩擦係数をμ' とする。 (1) 衝突直前のおもりの速さvo を g, lを用いて求めよ。 (2) 衝突直後の物体の速さ Vを, v を用いて求めよ。 (3) 物体が水平面上をすべった距離L,V,μ'を用いて 求めよ。 T 解説 まず (1) では 「振り子の運動」 (2) 「衝突」 (3) 「物体が 水平面をすべる運動」の3つの運動に完全に分けて, それぞれの運動 とに考えていこう。 (1) まずこの 「振り子の運動」では, おもりには2つの保存則のうち何が使 えるかな? p.165の「マニュアル」 ①②③の手順にしたがって考えてみて。 え~と、おもりには,①糸の張力と重力という外力がはたらいく ているから、運動量は保存しない。 そして、 ②衝突はない。 あ! ③摩擦熱はまったくないから力学的エネルギーは保存するぞ! エクセレント! 図a で, 《力学的エネルギー保存則》 mgl (1-cos 60°) よって、v=vgl 12 後 高さ 0 mvo (2) 次に 「衝突」 でおもりと物体に着目すると 2つの保存則のうち何が使えるかな? えーと。①おもりと物体に着目 すると外力ははたらかないから、 運動量は保存。 でも、あ~! ② の非弾性衝突だから、 衝突熱が発生して力学的エネル ●ギーは保存しないや。そこで、 反発係数の式だ。 前 2m 11 コンッ! オミゴト! 図bのように、衝突後の速度 を仮定し、運動量保存則》より 図b ” を消すと. V = 2 mv=mu+2mV 反発係数の式より、 1 V-v 2 Vo (3) 最後の 「物体が水平面をすべる運動」では,物体の何が保存している かな? うーん。 ①動摩擦力が外力としてはたらくから、運動量は保く 存しないぞ。 また, ②衝突はないな。 そして、 ③摩擦熱が発生 した分、力学的エネルギーも減っちゃっている グレート! 図cで、摩擦熱力学的エネルギーの減少分より. μ'x2mg × L=1×2mV2 2 動摩擦力 こすった 前後 2m 摩擦熱 60° 距離 V +0 高さ 1(1 - cos 60') V2 μ2mg ジョリ よって, L= 2μ'g ジョリ 図 C -Vo a

物理学について全然分かりません。 解説と解答をお願いします！

(A) B [学籍番号 A、Bのどちらかにマークを忘れずに! 数値の答えは有効数字3桁程度で! 課題6 (2024/6/26) ※次回授業の開始前までに教卓上に提出のこと。 質量 12gの弾丸が水平に v=210m/sの速さで飛んできて、質量 M1.5kg の木 のブロックにあたり、中にめり込んだ。このブロックは天井から垂れ下がった長さ1mの軽 いひもの先に結ばれている。 (1) 衝突直前のこの系の全運動量 p [N-s] を求めなさい。 (2) 弾丸のめり込んだ衝突後のブロックの速さ V [m/s] を求めなさい。 (ヒント: 運動量保存則を使う) (3)この衝突での衝突係数の値をその定義に従って答えなさい。 (4) この衝突はエネルギー損失で分類するとどのような衝突に分類されますか。 また、その衝突の特徴を説明しなさい。 (5) 衝突により失われたエネルギー値 Ek [J] を (6.12) 式を用いて計算しなさい。 (6) 木のブロックは衝突後、 どれだけの高さん [m] まで振れますか。 (ヒント; エネルギー保存則を使う)

なぜ最下点で速さは最大になるのですか？

40 天井から長さLの糸で質量mのおもりをつ るし, 支点から真下dの位置に細くて滑らか なくぎを固定する。 おもりを水平な床から高さ ん。 の位置で静かに放す。 天井の高さはH で, 糸はゆるむことがなく, 重力加速度をg とす る。 天井 d L くぎ H Hom (1) 糸がくぎにひっかかった後, 最初に静止し たときのおもりの床からの高さを求めよ。 ま た, おもりの速さの最大値を求めよ。 ho 床 (2) おもりが運動を始めてから,最初の位置に戻ってくるまでの時間を 求めよ。 ただし, おもりの振れ幅は十分小さいとする。 (3)同じ実験を,鉛直上向きに一定の加速度αで上昇するエレベーター 内で行うときについて,(1),(2)の問いに答えよ。 6. 10 (青山学院大 + センター試験)