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物理 高校生

静電気・保存則の問題です。 (5)の力学的エネルギー保存則の式の右辺について、Aはx軸の-方向に動いているのに-1/2mvA^2ではなく1/2mvA^2になるのかが分かりません。 教えてください。

AB間の距離が2rm[m]のときのAの逃さ v [m/s] を求めよ。 量m(kg]の粒子Aが最初, Bから十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に遊度 (m/s)で動いている。 クーロン定数を:N·m'/C°)と (4) AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s]を求めよ。ま その後AとBは互いに反発し遠さかる。十分に時間がたった後 1/静電気 +QIC)を帯びた質量 AM (kg)の粒子Bが r軸 上の点Pに静止している。 また。+q[C) を番びた賞 m,q M.Q Vo 河合計 B 11 静電気保存則 43 HCHEE P 島 A5判 (1) 無限遠点での位置エネルギーは U=g×0=0 で, AB間の距離がr の とき U=qr kQ と表されるから,力学的エネルギー保存則より 5) 量4に らmu+0= 0+. kqQ 2kqQ mv? Yo Yo = (2) 前問と同様に ら +0=;mu+ kqQ 2r。 mu。 し, 重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 Tath カ学 mu*+mu? V。 リ= V2 良間 類出 浜島 A5判 (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで、AがBに最も近づいたときだから 登信 (1) AB間の距離の最小値 o [m] を求めよ。 加速度のこと は力に聞け! mVo 9Q kqQ 『max- mr 4kqQ mamax=k mu 次に、粒子Bが×軸上を自由に動ける場合について, (4) 最接近のときの相対速度は0で, AとBの速度 は等しくなるから,運動量保存則より (止まった な、AB間の距離 [m]を求めよ。 mb = mu+ Mu m m+M 。 物体系についての力学的エネルギー保存則より . u= mv わ学 名問 浜島 A5判 (岡山大) のAの速度(m/s)を求めよ。 mu=me+ kqQ -Mu*+ Y」 Bから見れば AはUターン 0. 上で求めたuを代入して Y= 2kqQ(m+ M) mMu? Level (1)~(3) ★ (4),(5)★ kqQ はAとB全体でつくり出したもので, (1), (2)では 位置エネルギーU= Bが固定されているためAだけで使えたのである。力学でいえば, AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似ている。 Point & Hint カ学 (1(2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUは U=qVと (5) Bの速度をUpとすると, 運動量保存則より muo= mua+ Mus …① 力学的エネルギー保存則より kQ V= からつくり出す。 らく 物理 河合 B6 2mu =mu+Mug ……② | 運動方程式 ma = F を思い出したい。 -mv? (3)加速度といえば、 (4)物体系に働く外力がないから…。最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については, A·B 全体について(物体系について)カ学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5) 2つの保存則の連立。 Aと Bは十分離れるので位置エネルギーは0としてよ 0.2よりUを消去すると m-M m+M U= Vの正負はmとMの大小関係で決まる。 解も出るが、Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 なお,計算からは ひ、= w という 物理 い。 別解弾性衝突とみなしてもよい。反発係数 e=D1 だから VA-Us = -1× (v0-0) ③ のと3の連立で解くと早い。 河 htt E-r kp

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物理 高校生

これの、⑦が分かりません。答えは784Jになりますが、なぜ1764J-980Jになるのか分かりません。わかる方よろしくお願い致します。順番前後しましたが、答えも全て載せておきます。

の地上Omの地点にいるときの運動エネルギーの大きさはいくらか。 2学期期末テスト範囲 問題プリント1【カ学的エネルギー保存) モ未 S Drm0L 式考え方) 3.以下 AaT-xQ メ0-0+aT 2年 お一 木工 組 番 氏名: 27°C ※このプリントは、1人1枚のみ配布する全クラス共通のものです。2学期期末テストの範囲に含まれます。提出の必要はの りませんが、テスト前には必ず取り組んでください。 答。 1.スケートボードをしている質量50kgの人がいる。以下の問いに答えよ。ただし、空気抵抗や摩 擦力、スケートボード自体の質量は無視できるものとし、重力加速度の大きさは9.8m/s?とする。 (離地上Omの地点を通過するときの速さはいくらか。 式) mV) mo Vx 0- 8S SV- ad.0 a.0y-V TEE×S×SX x1.0x1.0 Om/s alme 答。 さ> ち大@一字 工 の さ onS 高x m 6地上2mの地点にいるときの位置エネルギーの大きさはいくらか 式) 工 ( L08e 8. ma.e te> ちち大の一 S ) 3.6m ケのるち おー A8T= 08 arr 答。 の地上2mの地点にいるときの運動エネルギーの大きさはいくらか。 式·考え方) 2m ちの 古家) CamV) 3T 答、ニ ma.E 地面(地上Om) 13 大一 の地上3.6mの地点にいるときの位置エネルギーの大きさはいくらか。 式) ®【難)地上2mの地点を通過するときの速さはいくらか。 式) 8.9 313 1O 答。 0- の0ち (ホ天 上3.6mの地点にいるときの運動エネルギーの大きさはいくらか。 考え方) 答。 0 o.0tお高(さぶ -Omの地点にいるときの位置エネルギーの大きさはいくらか。 え方) 答。 答。

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