(4) なぜ鉛直成分は0になるんですか？ 解説をお願いします🙇‍♀️

27 水平な地面上のP点から質量mの小物 体Aを鉛直に打ち上げ, 同時にQ点から 質量 M の小球Bを打ち出す。 Bの打ち上 げ角度αは変化させることができる。 A の V V Ba A MQ 地面 Pu 打ち上げの初速をv, Bの初速をV(>v) とし, 重力加速度をg とする。 (1)AがBと衝突しない場合, A の打ち上げから着地までの時間を求 めよ。 (2)BをAに衝突させるには,角度αをいくらにすべきか。 sina を求 O (2) 03 めよ。 (3)Aが最高点に達したときに衝突が起こるようにしたい。そのために はPQ間の距離をいくらにすればよいか。 α を用いずに表せ(以下, 同様)。 (4) AとBが最も高い位置で衝突し両者は合体した。 合体直後の速度 の水平成分と鉛直成分の大きさはそれぞれいくらか。 (5)AとBは合体した後,地面に落下した。 P点から落下点までの距 離x を求めよ。 (センター試験)

力学です この問題の考え方を教えてください🙇🏻‍♀️

図のように,水平でなめらかな平面上で静止していた質量mの小球Bに、速さい。 で進んできた質量mの小球Aが弾性衝突した。衝突後,AはAの入射方向から30° の向きに進み,BはAの入射方向から角0の向きに進んだ。衝突後のAとBの速さを それぞれひ, ひとする。 ただし, 0°090°とする。 A 30° Vo- 3(p+1) 0 B の B (1-e)m +M V2 22 8 (1+c) m m+M

高校物理です。 写真のアンダーラインの部分で、なぜNsinθによる力積が-mgになるのか分かりません。 回答よろしくお願いします🙇‍♀️

床からの 垂直抗力 N 0 Nsino P [mg A d F- -the IN sin IN Mg ☑e 以下では,水平方向の力、運動量,力積を考える場合には, 水 平右向きを正の向きとして考える。 運動量 771 まず台に注目すると, 台は静止しているので、 水平方向につい て合力が0となっており P=mv P:運動量 +Nsin0-F=0 が成り立つ。問題文のの水平成分は,+Nsinの力による力 であり,正(水平右向き)の値をもつ。また, I は一Fの力に よる力積であり,負(水平左向き)の値をもつ。水平方向の合力が 0であることから,'+ の水平成分も!となる。 m: 速度 12 の答 ① 次に小球に注目して、水平方向の運動量と力積の関係につい て考える。 点Aから点Bまでの, 小球の水平方向の運動量の変 化4Pは, I-FAt Y: 力積 F: カ 4時間 4P=0mv=mu である。 小球は台から水平方向にNsin0の力を受け、その力 による力積は4Pに等しく, m であったことがわかる。 再び台に注目すると、台が小球から受けた力積工の水平成分 すなわち +Nsin0 の力による力積は,+mv となる。 は鉛直成分をもたず、常に水平左向きであることに注意する 運動量と力の関係 AP-1 4P 運動量変化 /:力積 -113-

問題文でこのようにどちらかの向きが正で速度が文字で表されていた時、正と定められた向きと逆の向きの速度は問題文に示された文字にマイナスをつけますか？それとも逆の向きだということを考慮して最初から文字が示されてますか？どっちなんでしょうか。教えてください。

m[kg] の物体Aを速さ [m/s] で進ませてBに衝突させる。 物体の大きさは考えなくてよく、 図のように、なめらかな水平面上に質量 M [kg] の物体B を静止させておき, 左方から質量 A,Bの運動はすべて同一直線上で行われるとして, 次の問に答えよ。 ただし, 速度 加速度, 力力積は図の右向きを正とする。 (1) AとBが衝突しているとき, AとBとの間にはたらく平均の力の大きさをF[N], 衝突 時間を⊿t [s], 衝突直後の AおよびBの速度をそれぞれ[m/s], V[m/s] とし,A,Bそ れぞれについて運動量と力積の間の関係式を書け。また,それらを用いてAとBからなる 系全体について成り立つ運動量保存則を示す式を導け。 (2)AとBの間の反発係数をeとする。 衝突直後のAおよびBの速度 [m/s], V [m/s] を それぞれe,m,M, ひ。 で表せ。 (3)衝突後 A がはねかえされて左向きに進むための条件を求めよ。 (4) AとBの衝突時に, AがBから受ける力積をe, m, M, v で表せ。 * (5) AとBの衝突の際に失われる運動エネルギーをe, m, M, vo で表せ。 するとき、反発係数を A Vo m BOM 対速度)

(2)はなぜpについて積分しているのですか？ また、式変形の仕方も教えていただけると嬉しいです🙇‍♂️ まだ積分の範囲を習っていないので基礎的なことを教えて欲しいです

260 断熱変化と等温変化■ 容器の中に1molの単原子 A 分子理想気体が入っている。 この気体の圧力と体積Vを 図のようにゆっくりと変化させる。以下では,気体定数をR T1 B C とする。また,必要ならば,a≦x≦b の範囲で、関数と 0 VA VB Vc V x x軸との間で囲まれる面積は積分 So/1dx=10g 1/2(10geは自然対数)で求まることを 利用してよい。 (1) 図のA→Bの過程のように,気体を体積 VA から VB まで断熱膨張させると,気体の 温度は T から T2 に下がった。 このとき,気体が外部にした仕事を求めよ。 (2)容器を熱源に接触させて,図のA→Cの過程のように,気体の温度を T に保ちなが ら,気体の体積をVA から Vc に膨張させた。 このとき, 気体に外部から加えられる 熱量を求めよ。 [18 琉球大] 255 ヒント 259 衝突前後の運動量の差 (ベクトルで考えた差) が力積に等しい。 260 熱力学第一法則 「4U=Q+W=Q-W'」 (W' : 気体がした仕事) を用いる。 断熱変化で は Q=0, 等温変化では⊿U=0 となる。

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

3枚目の写真の緑のマーカーで囲った※Bの部分の言っていることが分からないので教えてほしいです。

64.〈ピストンで封じられた気体分子の運動〉 なめらかに動くピストンがついた容器内に質量mの単原子分子 からなる理想気体が封入されている。 ピストンおよび容器は断熱材 でできている。図に示すように x, y, z軸をとり, 容器の断面積は 一様であるとする。 次の問いに答えよ。 〔A〕 まず,ピストンが固定されており, ピストンの底部は容器の 底からんの距離にある場合を考える。 (1)容器内のある1個の気体分子を考え,そのz軸方向の速さを ひとする。分子がピストンに弾性衝突したときピストンが受 ける力積の大きさを求めよ。 (2) (1)において1個の分子がある時間 4t にピストンに衝突する回数を答えよ。 (3)(2)においてN個の分子によって 4tの間にピストンが受ける平均の力の大きさを答 えよ。ただし,気体分子全体のvzの2乗の平均 22 を用いよ。 〔B〕 次に,ピストンをz軸の負の向きにより十分に小さい一定の速さで押しこんだ 場合を考える。なお理想気体では, 内部エネルギーは各気体分子の運動エネルギーの総和 となる。 z軸方向の速さvz の1個の分子がピストンに弾性衝突した後の軸方向の分子の速さ vz を求めよ。 また,衝突前後の分子の運動エネルギーの変化量⊿u を答えよ。この際, 1± b b は十分小さいことより (10) = 0 という近似が成りたつことを用いよ。 Vz Vz Vz Vz (54)において⊿t の間のN個の分子の運動エネルギー変化の合計 4U を v22 を用いて答 えよ。 ただし, 4t の間のピストンの移動距離はんに比べて十分小さいものとする。 〔A〕のときの容器の体積を V,気体の温度を T, 内部エネルギーをひとおく。また, 4tの間の体積の変化を⊿V, 温度の変化を⊿T とする。 気体分子全体の速さ”の2乗 44 が成りたつこと の平均をとしたときが成りたつこと,また, U を用いて 4 を 4T, T を用いて表せ。 AV V 記 (7/3)で求めたを用いて、4tの間に気体がピストンにされた仕事⊿W を答えよ。 また, この結果を(5) と比較して,気体を断熱圧縮したとき,気体がされた仕事と運動エネルギ ーの関係について説明せよ。 [23 埼玉大改]

問題文に滑らかな水平面上と書いてあり、Aには外力は加わってないのになぜAは静止するのですか？？

30* 質量 2m[kg] の物体Aと質 量m[kg] の物体Bとがあり, Aにはばね定数 [N/m〕 の軽 いばねがつけられ. このばねを 2m m A000000000 B 壁 自然長より縮めた状態に保つため,BはAと糸で結ばれている。 Aと Bは滑らかな水平床上を右方向へ速さ [m/s] で動いている。 ある点 で糸が急に切れ,まもなくAは静止した。 一方, B はばねから離れて、 右方へ動き,壁と弾性衝突をして左へ戻り, Aのばねに接触した。 重力 加速度をg 〔m/s2〕 とする。 (1) 糸が切れ, ばねから離れたときのBの速さはいくらか。 (2) はじめのばねの縮みはいくらであったか。 (3) 壁との衝突の際, B が壁に与えた力積の大きさはいくらか。 ばねが最も縮んだときのBの速さはいく Bとばねが接触した後, (4) らか。 (5)Bとばねが接触した後, B がばねから離れたときのAの速さはい くらか。 (6)前問において,ばねから離れたBは図の左右どちらへ動くか。

物理基礎問題精講19について (3)で何故、等加速度運動の公式を使っているのかがわかりません。また、(3)の回答の式で、右辺の重量加速度にマイナスがどうしてつくのかがわかりません。解説宜しくお願いします。

必修 19 固定面との衝突 I g 物理 図のように、水平な床上の点○から前方にある鉛 直な壁に向けて、質量mの小球を初速 vo, 水平面 に対する角度αで投げ出した。 その小球は壁に垂 直に衝突した後, 反発係数e(0<e<1) で, はね返 されて床に落下した。 投げ出した瞬間の時刻を a Vo t=0, 重力加速度の大きさをgとして,以下の問いに答えよ。 ただし, 投げ 出した点〇を原点とし, 座標軸 x-y を図のようにとるものとする。 (1) 小球が壁に衝突する時刻を求めよ。 E (2) 原点から壁までの水平距離を Vo, α,g を用いて表せ。 (3) α を用いて表せ。 小球が壁に衝突した位置の床からの高さんを1, し vo, α を用いて表せ。 た直後の小球の速度の成分をe,