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物理 高校生

<物理> この(2)の問題で、 ①の位置エネルギーがU1=0になったり、 ②の「最高点に達した時のボールの速さは0であるので、運動エネルギーは」K2=0 といきなり計算をせずに0になっていますが、これは公式に0を掛けたら数字と同じように0になると考えてもいいということですか... 続きを読む

v = √00² + 2gh (2) ①放した直後のボールの速さはc であるから,運 動エネルギー K1は,K1=mvo2 また, 位置エネルギーU1は, U1=0 ② 最高点に達したときのボールの速さは0であるの で,運動エネルギー K2 は, K2 = 0 位置エネルギーU2 は, U2=mgh ③物体には重力のみが仕事をするので, 力学的エネ ギー保存の法則と①,②より, 1 Vo 2g (3) ① 投げ出した直後のボールの速さはv。 であるので, -mo2+0=0+mgh h = 運動エネルギーK」 は, Ki = 1/12/21 2 mv02 また, 位置エネルギーU1は, U = mgh ② 地面に達する直前の速さをvとするので、運動エ ネルギー K2 は, K2 = 11.12moz キナ 位置エネルギーU2 は, U2 = 0 (2) 初速 真上にボール(質量m) を投げ上げた。 投げ上げた高さを基準面とし, 重力加速度の大きさ をg とする。 ① 放した直後のボールの運動エネルギー Ki と位 置エネルギー U をそれぞれ求めよ。 ② 最高点の高さをんとして, 最高点に達した瞬 間の運動エネルギー K2 と位置エネルギーを それぞれ求めよ。 ③ 力学的エネルギー保存の法則を用いて, んをg 及びv を用いて表せ。

解決済み 回答数: 1
物理 高校生

N=0なのはなんでですか?N=0だと離れてしまっている

POWE 図のような傾斜軌道を下り, 半径rの円形のレール を滑走する台車について考える。台車の質量をm、重 力加速度の大きさをgとし, 台車は質点として扱い, 台車とレールとの間の摩擦を無視する。 (1) 台車の出発点Aの高さをんとし, レールの円形 部分の頂点をCとする。 ∠COB が0となる点Bで, レールが台車におよぼす力の大きさNを求めよ。 (2) 台車が点Cを通過するための, 出発点の高さんの最小値ん。 を求めよ。 指針 (1) 力学的エネルギー保存の法則 を用いて, 点Bでの速さを求め, 台車の半径方 向の運動方程式を立てる。 (2) (1) の結果を利用する。 点CでN≧0であれ ば、台車は点Cを通過できる。 すなわち,高さ ん。 から出発したとき, 点CでN=0 となる。 解説 (1) 点Bの高さ は,図から,r(1+cose) と 表される。 点Bでの速さを ひとし, 水平面を基準の高 さとして, AとBとで, カ 学的エネルギー保存の法則 を用いると, mgh= -mv²+mgr (1+cose) ... ① 地上から見ると,点Bにおいて台車が受ける力 は,重力,垂直抗力である。 重力の半径方向の 成分の大きさは mg coseであり, 半径方向の rcoso IN B mg mg cose 運動方程式は, 02 m r N= OO A img cos0+N... ② 式 ① ② から”を消去し, Nを求めると, mg (2h-2r-3r cos0) r 0= 発展問題 212, 213,214 0 mg r A (2) 点Cでの垂直抗力Nは, (1) のN00 を 代入した値で表される。 また, 求める高さん。 は, 点Cで N = 0 になるときの値である。 (1) の結 果から, (2ho-5r) Q Poin 《Point h=5r/2のとき, 点Cで台車の速 さが0となるわけではなく, ん。 は, 力学的エネ ルギー保存の法則だけでは求められない。 N = 0 となるとき, 台車は, 点Cで重力を向心 力とする円運動をしている。 B 5 =r

未解決 回答数: 1