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物理 高校生

写真の問題についてですが なぜ(2)(3)でエネルギー保存則を用いることができるのですか?Pがばねに衝突したときに発する音や熱などの保存力以外が生じることから、エネルギー保存則は崩れるのではないでしょうか?

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。 解 (1) P がばねを押し縮めると同時に, Qは (2) 力学的エネルギー保存則より 2 1/2mv ² = 1 {mv²³ + 1 Mv² + 1/2kl² 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の速度もである。 AUTO200 運動量保存則より mv=mv+Mv 地面から見た温度 トク 2物体が動いているとき, "最も..... は相対速度に着目 ちょっと一言 Uを消去して整理すると 2次方程式の解の公式より u= Qから見た Pの運動 V=- m u=- P m+M m+M Vo m m+M -Vo 1% ・vo mM :: 1=v₁₁ k(m+M) k 止まった) (18) 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し ることもできる。 (3) Q の速度をUとすると 運動量保存則より mv=mu+MU ...... ① 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P発射 -mvo´ 2-1/23m²+1/2 MU2 (U2) ….….…. ② (m+M)u²-2mvou+(m_M)vo² = 0 05 相対速度 0 P.Qの速度は同じ 1このとき、相対に。 M u=v 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 (1 いているはず) 20 V. m-M

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物理 高校生

ウ〜ケまでを図など使って教えていただきたいです! あと、相対速度を求めるために三角形を作図する時、力の向きなどをどのようなことを考えながら書いているかを教えていただきたいです!

次の (ア)~(キ)にあてはまる答えを各解答群から1つ選べ。 川幅が [m] で流速が [m/s]の川がある。 図のように, 川岸のある地点をA, Aから距離 7 [m] 離れた下流の地 点をB, A の対岸である地点をCとする。 いま, A地 点に静水に対して速さ V[m/s) (V> ” とする) で進む船が あるとして,次の問いに答えよ。 はじめ,船は船首をBに向けてAからBへ向かうと する。 この船がAからBに達するまでに必要な時間は ア [S] である。 B に達した船は、船首をAに向けるよう方向転換をしてからAに向 かう。この船が AとBの間を往復するために必要な時間(船が方向転換する時間は無視 できるとする)はイ[s] である。 次に,この船を川の流れに垂直な直線ACにそって, AからCまで動かしたい。 この とき,A地点から見た船の速さはウ [m/s] であり, AからCまで移動するのにかか る時間は [s] である。 I また,Aにある船が,船首を川の流れに対して垂直方向に向けて出発したとする。こ のとき, A地点から見た船の速さはオ [m/s]であり,船はカ オ [m/s] であり,船はカ[s]後にCから下 |流へキ [m] 離れた地点に達する。 また、図のように,川の流れの向きと船首のなす角を30° にして出発したとする。 このとき, A地点から見た船の速 さはク[m/s]であり、船はケ [s] 後に向こう岸に 達する。 A A 1 30° B 20

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