Question

もももの木

どうしても力学的エネルギーの変化量が②の答えになりません!わかる方は教えて欲しいです。よろしくお願い致します｡

Mu
レレA
Laレイ
A
M
42
さまざまな衝突 8分 なめらかな水平面上に,質量Mの小球Aと質
量mの小球Bがある。 Aが速さっで, 静止しているBに正面衝突をした。
次の間に答えよ。
レ問1
B
AとBが弾性衝突をした。 衝突後のBの速さと, 衝突による A, B全体の力学的エネルギーの変
化量を、次の~⑥のうちから一つずつ選べ。
速さ 「カ学的エネルギーの変化量 12
(M-m)v
M+m
2M(M-m)?
6
;Mo" ③ 号mけ
2my
2Mu
0
@ 0 3
の
M+m
M+m
M+m
問2 AとBが反発係数eで非弾性衝突をした。衝突後のBの速さを次の①~③のうち一つから選べ
(1-e) M
1r a
M+m

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

なー

一つ目の考え方は
力学的エネルギーは保存力のみが働くときまたは非保存力が働いていても仕事をしないとき常に一定となります　保存力というのは重力や弾性力などの一定の値をとるもので、非保存力というのは摩擦力や空気抵抗などの速度などの条件が変わると値が変化してしまうもののことです
力学的エネルギーは運動エネルギーと位置エネルギーの和ですが、運動エネルギーの変化量は仕事と等しいという性質があります　ここまでは知識として覚えておきましょう
これらを踏まえて今回の問題を見ると、力学的エネルギーの変化量とありますが、高さの変化がないので位置エネルギーは無視して運動エネルギーに注目して考えます　そして、先程書いた運動エネルギーの変化量は仕事と等しいということを利用していきます　問題では小球は外部から仕事を受けていますか？　受けてないですよね、摩擦力はないですし、重力は働く力の方向と小球が動く方向が垂直なので仕事していませんね　よって、運動エネルギーの変化量は0となります　したがって位置エネルギーは無視できるので力学的エネルギーの変化量も0となります
二つ目の考え方は
運動量保存則を用いて考えます　弾性衝突なので反発係数は1になります　よって小球AとBの相対速度の大きさは衝突前と衝突後において変化しません　なので運動エネルギーは一定になると考えられます　よって位置エネルギーは無視できるので力学的エネルギーの変化量は0とわかります

文章長くなってしまい申し訳ないです　わからなければ質問してください、理解できるまできちんと説明させていただきます

もももの木

仕事はエネルギーと関係ないから運動エネルギーはそのままだから0という考え方であっているでしょうか？

なー

仕事は運動エネルギーと関係があります　今回は小球に対して外部から仕事が加えられていないため、運動エネルギーの変化量は0となります

もももの木

そういうことですか！理解出来ました!ありがとうございます！