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Physics Senior High

この問題の(3)の後半についてで、解答には力学エネルギーが保存すると書いてあるのですが、保存する理由は、小球と台が受けてる保存力以外の力は、台がストッパーSから受けてる力のみで、ストッパーは動かないのでF【N】×0【m】=0【J】より、仕事をしていないので、小球と台のに物体... Read More

17 曲面AB と突起 Wからなる質量 Mの台が水平な床上にあり,台の左 側は床に固定されたストッパー S に 接している。 Bの近くは水平面とな っていて,そこからんだけ高い位置 にあるA点で質量m(m <M) の小 A 小球 m h 台 S M W B 床 床 39 球を静かに放した。 小球は曲面を滑り降りて突起 Wに弾性衝突し,台 はSから離れ,小球は曲面を逆方向に上り始めた。台や床の摩擦はな 重力加速度を①とする。 突起 Wと衝突する直前の小球の速さはいくらか。 小球がWと衝突した直後の, 小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (3) 小球が曲面を上り,最高点に達したときの台の速さはいくらか。 また,最高点の高さ(Bからの高さ)はいくらか。 次に,ストッパーSをはずして, 台が静止した状態で,小球をA点 で静かに放す。Ins Wに衝突する直前の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 Wとの衝突後, 小球が達する最高点の高さはいくらか。 (東京電機大+日本大)

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Mathematics Senior High

(1)と(2)を教えてください。 (2)は(1)の式を書くことが出来なかったので、サッカーの絵を見て数えて答えたため、実際の解き方が分かりません。 数学があまり得意ではないため、分かりやすい解説をお願い致します。

けんたろう:このサッカーボールは正五角形と正六角形でできた多面体だね。 一体このサッカーボー ルには何個の正五角形と正六角形があるんだろう。 数えるのには少し手間がかかるね。 ひさのり:それじゃあ, 正五角形と正六角形の個数をそれぞれ x, y とすれば, サッカーボール の面の数 F は F = (ア) ①と表せる。 また, サッカーボールの頂点の数 V は, ②と表すことができるね。 ... 正五角形に注目し, æのみを用いてV= (イ) けんたろう:であれば, サッカーボールの辺の数 E も考えたいね。 正五角形の1つの頂点には3つの 辺が集まっているからE= (イ) ×3と表せられる? ひさのり:それだと重複して数えちゃってるよ。 適当な数で割って,E= (ウ) ③と表すのが 正しいね。 ① ② ③をオイラーの多面体定理に代入して整理すれば (エ) x-(*) y=-4... ④ けんたろう: オイラーの多面体定理ってなんだっけ?? それよりも、 ④の式だけじゃ答えにたどり着か ないよ。もう1本,とyの関係式が欲しいよ。 ひさのり: オイラーの多面体定理はね, 覚えておかないとね。 それじゃあ関係式をもう1本出そう。 正六角形については1つの正五角形のまわりに5つあるから, 合計 5 だね。 だけどこの 場合、正六角形 (カ) 回数えているからy=(キ) ⑤ けんたろう: ④と⑤から正五角形と正六角形の個数がわかるね。 (1) (ア) 2 (キ)に当てはまる適当な数および文字を答えよ。 (2) サッカーボールの正五角形と正六角形の個数をそれぞれ求めよ。

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