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Physics Senior High

至急お願いします! (2)の途中式についてなのですが、Θは2乗しないのなんでですか?

第2章。落体の運動 19 (2) x軸方向には速度 Dor の等速直線運動をするから,「x=pt」 より V3 「h -Uo* -h g (3)着水する瞬間の小球の連度のx, y成分をそれぞれ Dr, Uy とすると 回(参考 V3 2 Vェ= Vox= ーUo ひッー Deytgluto =o+oh= 「h 0= 60 Uo よって す -ア- ()-/Tn-m ひ=Vu+u= . 3 to=V3gh 上図のように,連度びの水面 に対する角度を0とすると 3 20 73 2 tan 0=- Dょ -メ。 3、 2 2 よって 0=60° すなわち,水面に 60° の角度 で着水している。 ここがポイント 弾丸が物体に命中するには, 弾丸が x=1に達したとき, 物体と弾丸のy座標が等しくなればよい。 (4)では、そのときのy座標が正になる条件を考える。 43 (1) 弾丸がx=D1 に達するまでの時間を、とすると,弾丸は水平方向には 速度 vcos 0 の等速直線運動と同様の運動をするので 1=vcos 0·t" より =- …………の Ucos 0 鉛直方向には初速度vsin0の鉛直投げ上げと同様の運動をするので =Usin0-t'- 291 1 =usin0. 1 I参考弾丸を物体に向 2 Ucos 0 mg-分) と. けて発射する(tan 0= と、 20°cos'ol (2) (1)のときの物体のy座標 yAは =tan 0-1- 仮に重力がはたらかなければ、 必ず弾丸は物体に命中する。 重力がはたらいていても、弾 丸と物体は同じ加速度で落下 するから、必ず弾丸は物体に 命中する。 ーカーorーカー Y- Z0 cosp" YA= s であれば, 弾丸が物体に命中する。よって VA=h- (ucos 0しない? h- 2r cos?0 P=tan0-1-7cos'o" 2v° これを整理すると h0 tan 0= F+ (3) (21のとき cos0 Tア+ と表されるから, これと①式より P+h 10 to= UCOs 0 0 B D COs 0 (4)命中したときの物体のy座標が正であればよい。 tan0= >0 ムーカーバーカーキの sind= VA=h- +が COS = これを解いて v> 2h

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至急お願いします! 解説でよく分からない部分があるんですが、(解説のの緑下線部) (4)どうして相対速度が高さになるのですか? (5)矢印の部分の途中式教えてください🙏

(3) 投げてから地面に達するまでの時間 例題9.42 (4)小球が地上に落下した点と塔の間の水平距離1は何mか。 を水平と角 大きさをg 応用問題 ●=上位科目「物理」の内容を含む問 (1)点0か された 40.自由落下と鉛直投げ上げ● 2球A, Bを, 同一の鉛直線上でそれ ぞれ次のように運動させた。 Aは,地面から初速度 vo で鉛直上方に投げ 上げた。Bは, 高さんのところから自由落下させた。地面を原点として鉛 直上方にy軸をとり, 重力加速度の大きさをgとする。 (1)打ち上げてから時間 を後のAの高さ ya を求めよ。 (2) 自由落下させてから時間 +後のBの高さ ye を求めよ。 (3) Bが地面に到達するまでの時間もを求めよ。 (4) A, Bの運動の開始が, 時刻 t=0 に同時に行われ, AとBは空中で衝突した。この 時刻なを求めよ。 (5)この衝突が空中で起こるためには, oはどのような値でなければならないか。 (2) 弾丸か (3) 弾丸 BO h (4) OB どの * 44. 斜面 Vo A して 速度 [広島工大 改) 32 (3 41.水平投射 ● 図のように, 水平面上を一定の速度 7ド中 小球

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物体が壁に衝突したり、物体が衝突しあった時、衝突面に垂直でない速度ベクトルの大きさは変わらないので、鉛直方向に上がる時間と下る時間は変わらないのですか? (5)番です

27 (1) Aを原点として鉛直上向きにy軸をとる。落下するのは y=0 のとき だから,求める時間をもとして公式②を用いると も=22こうすればいづれ っかる (2) 鉛直方向の初速度を同じにする必要がある(するとAとBはいつも同じ高 0=ut, +;(-g)t? 1 g さにいる)。そこで ひ . sin a == V Vsin a =u (3) 最高点に達するまでの時間をむとすると, 公式①より t。= もとして ひ 0=u+(-g)t。 : =2 t2= g 求めると早い この間にBは右へ1の距離を動けばよいので Vu COS a = g Vu 1- 2 U Vu ひ 2 1= (Vcos a)t。=- V1- sin' a g ア V- 三 2 9 V (4) 求める水平成分を v.とする。水平方向での運 衝突直前 MV cos a = (M + m)u。 M, m 動量保存則より 止 Vcosa MV ひ,ミ M+m M M+m V-U' らで い。 COS a = Vx 直後 M+m O 0 の避 鈴直成分は A, B共に衝突前が0なので なので た 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。 (5)初速ひ。での水平投射に入る。落下時間はtななので (鈴直方向によがる時間 と下りる時間は等しい) Mu (M+m)g V-u x= Uxt2=-

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