図のように, 質量 47の砂袋がひもで天井から
上 つり了『げられている。 左から水平に質量 み の弾
丸が速さ z。 で飛んできて, 砂袋の中心に皮間的
に突き剰さり, 弾丸と一体となった砂袋は初め
の位置から高さんのところまで上がった。 重力
加速度の大きさをとして, 次の問いに答えよ。
(⑪⑰) 一体となった直後の砂袋の速さレを /Z, 772。
2 を用いて表せ。
(2) この衝突で失われた力学的エネルギーを. 7, 72, の。 を用いて表せ。
(3) を, 42 ん, 2を用いて表せ。
用手過 価箱突なので, 衝突の直前と直後では, 運動量は保存されるが、 運動 |
しエネルギーは保存されない。一体となった後, 力学的エネルギーは保存される。
(1) 弾丸は一腕にして砂度と一体になるので, その間の外力による力税は押抽で
る。よって, 運動量保存の法則起り立つ。 水平方向の右向きを正とすると
]
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2の三(47十Zみ)ア gp和い AWT ①
1 プン >_ 7の RS
(2) ぅ 6一う (47十)ア 2(7 ) ②
(3) 一体となった後は握り子と同じ運動なり, 糸が引く力は常に砂袋の運動方向
と垂直なので, 力学的エネルギーが保存される。よって, 次式が成り立つ。
(4+多) =(7二)9の6 ……⑨
式のを式③に代入して凝理すると。ヵー土pg
NYAなるeS
