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物理 高校生

(2)でなぜ力学的エネルギーを求めるのに運動エネルギーの差を求めるのかが分かりません。また、「位置エネルギーは、衝突の前後で変化しない」とありますが、それはなぜですか?

基本例題8 平面上での合体 基本問題 34, 39,45 図のように、なめらかな水平面上で, 東向きに速さ2.0 北 08 m/sで進んできた質量 60kgの物体Aと, 北向きに速さ 3.0 A m/sで進んできた質量 40kgの物体Bが衝突し, 両者は一体 となって進んだ。 次の各問に答えよ。 平水 △ (1) 衝突後, 一体となった物体の速度を求めよ。 (2) 衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。 衝突前のB 40×3.0kg・m/s 120√2kg・m/s 45° 東 衝突前のA 60×2.0kg・m/s 基本例題 9 衝突と力学的エネルギー 2.0m/s (60+40) v=120/2 指針 (1) 運動量保存の法則から, 衝突 x (60+40) と表され, 運動量保存の法則 前後で, A,Bの運動量の和は等しい。 (2) 衝突前後の力学的エネルギーの差を求める。 解説 (1) 衝突前後における A, Bの運 動量の関係は,図のように示される。 衝突前の A,Bの運動量の和(大きさ)は,1202 kg・m/sとなる。 衝突後, 一体となった物体の 速さをvとすると, 衝突後の運動量の大きさは, 北東 北 60kg 833denk B 3.0m/s 40kg 300-144=156 J 力学的エネルギー v=1.2√2=1.2×1.41=1.69m/s 向きは,衝突前の運動量の和の向きと同じで, 北東向きである。 1.7m/s 北東向きに 東 (2) 衝突前のA,Bの運動エネルギーの和は, 1/12×60×2.02+1/12/3×40×3.02=300J 衝突後のA,Bの運動エネルギーの和は, 20,8-1 1/12 ×(60+40)×(1.2√2)=144J K = 5m² 位置エネルギーは, 衝突の前後で変化しない。 したがって, 失われた力学的エネルギーは, 1.6×10²J 位置エネルギーの運動エネルギ = mgh (=(x) + = my?

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物理 高校生

④の解説で 速度がXーTグラフの傾きを表すので、X=4T というのがよく分かりません、 速度がXーTグラフの傾きを表すということは知っているんですが、なぜ変位何メートルと言われてるのに速度で答えるのかがピンとこなくて、、、、、、 教えて欲しいです

6 等速直線運動 x 軸上を運動する物体につい て,次の問いに答えよ。ただし,変位と速度の向 きは符号で示せ。 例題図は、等速直線運 x4 (m) 動している物体の変位 100 x(m]と時刻[s] の関 係を表したグラフ 50 (x-tグラフ)である ① 物体の速度むim/s) を求めよ。 2 t=5.0[s]から[3D10.0[s] の間の物体の変 位を求めよ。 0 5.0 10.0 t[s) 解の +100)- (+50) 10.0-0 +5.0m/s これはェーtグラフの傾きを表す。また。このグラフの切 片(=0(s]のときのxの値)は、 50 xをで表すと、x=5.0t+50 の 物体は+5.0m/s の速度で等速直線運動しているので、 +5.0×(10.0-5.0)=D+25 m エ=5.0t+50にt= 5.0 [s). 10.0[s]を代入して, 求めるこ ともできる。 (1) 物体が,時刻 t30 [s] に原点Oを通過し, t=15[s]まで,速度 +4.0m/s で等速直線運動 した。 ロD 物体の速度[m/s] と時刻 t[s] の関係を表 すグラフ(カーtグラフ)を下の図1にかけ。 口2 t=15[s]での原点0からの変位は何mか。 46-15 t60m 口3 物体の原点0からの変位xtm] と時刻t [s]の関係を表すグラフ(x-tグラフ)を図2 にかけ。 図1 図2 ひ4(m/s) *4[m) 60 4 15 t[s) 15 t[s) 0 0 口のt=0~15[s]での原点0からの変位x[m] をt[s]で表せ。

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