物理の力学についてです。 このEXで(1)は分かるのですが(2)について、物体が衝突しているのにも関わらず力学的エネルギー保存則が立てられるのは何故ですか？

64 カ学 VI 運動量 Eトク 等質量の弾性衝突では,速度が入れ替わる。 77の答えが出たら, M=mとしてみると分 かる。たとえば,Qがはじめ静止していると。 衝突してきたPが止まり,Qがりで動き出 65 解(1) Pがばねを押し縮めると同時に,Qは 止まった u ばねに押されて動き出す。ばねが最も縮 んだときとは,Qから見て接近してくる Pが一瞬静止したときでもある。 つまり,相対速度が0となるときだ。し たがって,このときQの速度も いである。 Omの 相対速度0 すことになる。 Qから見た Pの運動 A 78* なめらかな床上に,質量 Mの板が,ばね定数k のばねで結ばれて置かれている。質量m(<M/2) の物体が速さで板に当たるとき,ばねの縮みの 最大値はいくらか。衝突は瞬間的とする。 (1) e=0 (2) e=号の場合について求めよ。 P.Qの速度は同じ M. 運動量保存則より mus=mu+Mu m ひ= m+M m U。 O→ 00000 トク 2物体が動いているとき, “最も……"は相対速度に着目 保存則の威力 (2) 力学的エネルギー保存則より りっきゃく mM = VR(m+M) 力学的エネルギー保存則,運動量保存則とも運動方程式に立脚している。 しかし,保存則は運動方程式を超えた力カを秘めている。たとえば,滑らかな 曲面をすべり降りたときの物体の速さや, 衝突の問題では運動方程式を用い ても事実上解けない。ただ,保存則には適用条件があることは常に意識して Sよっと一言 ここでQ上の人に保存則まで用いさせてはいけない。保存則や 運動方程式は静止系(あるいは慣性系)で用いるべきもの。 ただし,次章で扱う慣性力の効果まで考慮すれば加速度系で用い ることもできる。 おかねばならない。 摩擦,抵抗なし(保存力以外の力の仕事=0) → カ学的工ネルギー保存則 衝突·分裂(物体系について外カ=0) (3) Qの速度をUとすると 運動量保存則より mvo=mu+ MU …0 →運動量保存則 ばねは自然長に戻っているから,力学的エネルギー保存則より 力学的エネルギー保存則は仕事を,運動量保存則は力を条件にしていると いう違いがある。両者はまったく独立な法則であるが,両立することもあり, 連立的に解くタイプは概して難問となる。が,パターンを心得ていれば,取 扱いはむしろ一本調子だ。猛犬を手なずけて忠犬としてしまおう。 mーmM …2 mus Uを消去して整理すると (m+M)u*-2mvsu +(m-M)v=0 2次方程式の解の公式より m土M m+M u=。とすると, ①よりU=0 となって不適(ばねに押されたQは右へ動 いているはず) EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Qがばね定 数kのばねを付けられた状態で置かれている。 左から質量mの球Pが速度。で進んできた。 (1) ばねが最も縮んだときのPの速度ひを求めよ。 (2)ばねの縮みの最大値!を求めよ。 (3) やがてPはばねから離れた。Pの速度uを求めよ。 m-M」 テ=n m+M% Vo m High (3)はP, Qがばねを介して級やかな衝突をした後と見てもよい。エネル ギーを失わない弾性衝突だから,e=1の式 u-U=ー(to-0) を②の 代わりに用いるとずっと速く解ける。

Pの運動だけに注目して、1／2m vo 2＝1／2mu 2 としてはなぜだめなのですか？

扱いはむしろ一本調子だ。 Ex 滑らかな水平面上に質量Mの球Qがばね定 数えのばねを付けられた状態で置かれている。 左から質量 mの球Pが速度v。で進んできた。 ばねが最も縮んだときのPの速度ひを求めよ。 (2ばねの縮みの最大値1を求めよ。 るやがてPはばねから離れた。Pの速度uを求めよ。 P k Q roo00m M Vo m

この意味がよく分からないので図で教えて欲しいです (高さHのビルの屋上から水平に30度上向きに初速V0で投げる)

7、鉛直方向の初速は ひn Sin 30° で 地面は ソ=ーH だから (yは座標! y=0 が投 げ出した点) ーH=(vo sin 30°)t-gt gt°-vot-2H=0 解の公式とt>0を考えて t= 20t/+8gH 2g 水平方向は vo cos 30° での等速だから x=(vo Cos 30°)t 3 Vo v。 (V。土/V。+8qH) 2.

(2)の解答の注意と書いてある所で、e=v'/vが成り立つと考えるのは間違いなのはなぜですか？

14.運動量 127 Q 207 ●床への斜め衝突 図のように, 水平でなめらかな床に小こQ 祭 球が速さいで衝突してはねかえった。小球の進む方向は, 衝突前 は床と60°, 衝突後は床と 45°の角度をなしていた。J出 ケ (1) はねかえった直後の小球の速さはいくらか。。 お体成 (2) 小球と床の間の反発係数はいくらか。 60° 45° セさロきちち大の 重 ヒント)(1) 床に平行な速度の成分は変わらない。 料ケ突の回回)

(2)教えて下さい🙇‍♀️

(D図のよな,容積4.0×10-mの容器Aに 2.0mol, 4, B 積6.0×10-?mの容器Bに3.0mol, 127℃の気体を入れる。いずれも単 原子分子からなる理想気体である。周囲と熱のやりとりはないものと し,気体定数を8.3J/(mol-K)とする。コックを開いたときについて」土 分に時間が経過したとき、容器内の気体の圧力はいくらになるか。 内部エネルギーの保存から十分に時間が経過したときの温度を求める。 4.0×10-2m 6.0×10°m 3ml 2 mal (27 T- 360k し 87 C 「3 ()2 R 300+で3·円f00 「U-wAT, 3り V- よ) J 3 °、t :3MTO0 ,5-R.T 27) 2 十分に時間が経過したときの容器で状態方程式をたてて、圧力を求める。 PV-nRTさ) P. hAT V 5x8.32273t87) foX(6 1.5×10° (2)容積が 6.0Lの容器A と 3.0L の容器Bが,コックKをもつっ細い管で A K B つながれている。はじめ, コックは閉じられており, Aには温度27°℃, 圧力 1.0×10Pa, B には温度27℃, 圧力 2.5×10°Pa の空気が入れられ 6.0L 3.0L 5 1,0X10 p円2,5×10 ている。気体定数を 8.3J/(mol-K)とし, 細い管の容積は無視する。 コックを開いて十分に時間が経過すると」ュ_窒器内の温度はともに27°℃となった。容器内の 圧力はいくらになるか。 コックを開く前と後で物質量の和が一定なので、 開く前のA.Bと開いた後の物質量を状態方程式よりそれぞれ求める。 33 1Lニ10M (In-100L) 000 2x103 のoe)x 60x6リー Pa x(@x10). R音が ① 12.5X10)×(3.0X/0°) -Bx(4x10) -3 X/D X/0 Pe o 5.5. X10 5.5 t 3 6 55 ta 9 p. 27 (1)1.5×10°Pa (2) 1.5×10Pa

倶知安と申します。大学生の方や高校生の方でトラスの計算をご存知の方はおられませんか？ トラスの支点反力と断面力を求めたいのですが、どうしたらもとまるか分かりません。よろしければ詳しく教えていただけないでしょうか？

(4) エネルギーの保存を使って解くことは出来ますか？

2 =リピ に 共 面積 をもった平行板コンアデンサーにおいて, 左便の。。 菩*105. (ばね付きコンデン 固定きれているばね (ばね定数を) にっょ。。 図!のように, 十分に広い いさ 坂板B は層に きれているが, 右側の極板B 3 月| ラペここができる。 極板が帯電していないとき, ばねは自然のg。 0 ッ ー INy 衣にあり, 極板問の距離はのであった< 次(図 荷を徐々に芝軍させるとばねは徐々に伸び, 最終的に極板Aに 十@, 極板Bに 窟ままだどこク ばねの伸びが 27 (42くの, 極板問中離が9ース7 となったとこ>。。 朋プ= 志沈の旋電束を 気の比放軍来を 1 とする。また, ばねおよび際の基 ェ、 の影響きをない6のとする。 次の問いに答えよ。ただし, (2ー(5)は, sp, の ん 0 5の 必要なものを用いて解答せよ。 1 (1) 電気力線のようすを図 3 に矢印で表せ。 MA (2) 極板問の電場の強さを求めよ。 し (3) 極板Bにはたらく電気的な力アを求めよ。 | T@=0 (4) 2 を求め上。 図1 図2 (5) 極板問の電位差ルを求めよ。 ムA B A | ここで 極板B を固定し, 極板Aに 土@ 極板Bに一0⑦⑳ の電荷 を常電させたまま, 板板問に, 比読電率 2 の診電体を図4 のよう にゆっくりと差しこんだ。 | (6) このときの電気力線のようすを図 4 に矢印で表せ | (7) Bにはたらく電気的カ SD を 電気的なは, (3)と比べてどうなるか。 1 [15 広島市大 改] 居 3 人ひ人0A 2/あSI

なぜこの計算になるのかわかりません。そもそもx軸とy軸の見方がわかりません。衝突前と衝突後って何がどう違うんですか？

:の衝突 平面上を, 東向きに速さ 2.0m/s で進お質量 m/s で進む質量 0.10kg の小球Bが衝突し, Aは速 答えよ。 の向きにどれだけの速さで進むか。 硬時の成分の和は保存される。また., 軸ほ間Aの運動量の変化に等しい。 きにを軸, 北向きにy軸をとり, 衝 RBの速度成分をそれぞれoz:, み/ とする8 の運動量の成分の和は保存されるので 文成急: 0.20X2.0=ニ0.10X2。 が三 用成分 : 0.10X6.0三0.20X1.0土0.10Xが/ 度の向きは, 北東向き@褒 Y 0X72 5.64m/s 北東の向きに 5.6m/7s 5 =0.20X2.23 .45N・s

tを求める時、1/gはどこから出てくるのですか。

最高点では ゅ=0 だから ッ 0?-の“=2(一の)y の。。 2 投げ出した点を原点とす ると, 地面はッゥテー万 だから 1 と ーー ーーー 2 ま のo/ 297 9ゲー22。7一2万テ0 2 次方程式の解の公式より , 7>0 を考慮 も 滞 ヵ=ニーッテガ十 ーー (oo土ヶ co"十2g万 ) このように一気に解決できることを身に つけておくとよい。ずっとggテーgの等

32Jなのは分かったのですが…2本目の式の1.0×10³の10³がどこから出てきたのかが分かりません。

N158. カ学的エネルギーと熱 質量1.0kg の鉄球が. 速き8.0m/sで 運動している。 鉄球の運動エネルギーのすべてが熱に変わり, 鉄球に与えら れたとすると, 鉄球の温度上昇は何C か。ただし, 鉄の比熱を 0.45J/(g・K) 9 158.