Question

ちき

物理得意な方お願いします🥺(5)についてです。
どうして合体したらする前と時間が一緒になるのでしょうか？

す
27 水平な地面上のP点から質量 の小物            ル

体A を鉛直に打ち上げ, 同時にQ点から ne       3
質量 巡 の小球B を打ち出す。B の打ち上 "G     地男
ばげ角度@ は変化さきせることができる。A の                   り
打ち上げの初速を 。B の初速を(>p)とし, 重力加速度を 9
(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
めよ。                                   。肖
②⑫ BをAに衡突きせるには, 角度<をいくらにすべきか。 SO
めよ。
(3) Aが最高点に達したときに衛突が起こるようにしたい。 そのた
は PQ 間の距離/ をいくらにすればよいか。 oc を用いずに表せ
同様)。
(4 AとBが最も高い位置で衝突し両者は合体した5
の水平成分と銘直成分の大きさはそれぞれいくりか

⑮⑲ AとBは合体した後。 地面に落下した。P 頁が
座* を求めよ。

ッ=0 のとき

 
  
  
 
 
  

 

(Q⑪) Aを  として鉛直上向きに 軸をとる。 下するのは
だから, 求める時間をぉとして公式@を用いると

 

0=on+す(-のが     0  =便
む

/ faWCNの宮上を同じにおる朋がある (ける4とんともせいつ

さにいる) 。そこで  』Vsincニv   sgin/ー
3) 最高点に達するまでの時間をぉとすると 公式のより
0=o+(-9)ち   6

この間に B は右へ7 の距離を動けばよいので
7 = waos eee-請ame-学サーかー

 

) 求める水平成分を w とする。洒平方向での運   折
動量保存則より      MVcosg=(44+7)0     っ         @

TA AE           MS          8

直後 M+y 一テ

倒直成分は A, B 共に衝突前が0 なので 0

水平方向は外力がないので運重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, 陸間的な衝突では (重力の力積が無視できるため) 近似的に適用し
てよい。 問題にとくに断りがなければ, 明間衝突と思ってよい

5) 初品での水平投射に入る。 藻下時間は。なので
人     「     (鉛直方向に上がる時間
*こ6

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

タングリスニル

合体した位置が最高点なので、

物体を投げ上げた時、
地面から最高点までの移動時間
=最高点から地面までの移動時間
ですよね。

もちろん、最高点で衝突させなかったら、このことは成り立ちません。

ちき

でも(3)で求めたt2はAだけの時間じゃないんですか?

タングリスニル

問題で、Aを打ち上げたと同時にBを打ち上げた
と言っているので、Aの最高点までの時間と
Bの最高点までの時間は同じですよね。

ちき

合体とはaとbがくっついて落ちてるわけではないのですか?

タングリスニル

くっついて落ちています。
問題⑷で両者は合体したと言っているので。

ちき

でも(3)で求めたt2はだけが最高点まで到達した時間ではないんでしょうか？

タングリスニル

⑸の上がる時間と下りる時間が同じなので、
落下時間=t2と見ているのです。

上がる時間と下りる時間が同じというのは、投げ上げ運動の特徴です。

ちき

そこではなくて(3)で出したt2はAだけが最高点に達した時間で求めるのはAとBが合体して下向きに落ちる運動じゃないんでしょうか？
でもAだけが最高点に達する時間とAとBが合体して地面に着く時間がどうして一緒なのでしょうか?

ちき

私の考えだとAだけよりAとBが合体した物体の方が早い時間で落ちる気がしてモヤモヤするのです。

タングリスニル

重い物体でも軽い物体でも落下時間は同じです。

羽毛と玉を落下させると鉄の方が早く落ちる
という経験があると思いますが、あれは
空気抵抗が関係しているためです。

高校物理では、空気抵抗などは無視しているため、
そのような結果となります。

https://youtu.be/zVYN6MfcjLQ

ちき

めっちゃスッキリしました！
この動画すごい面白いです!

タングリスニル

納得していただけて良かったです！