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物理 高校生

(1)についてです。 解答中の運動量保存の式にて、左向きを正としてとあります。問題文中にCは衝突後運動方向を右向きに変えた、とあるのですが、解答中の運動量保存の式の右辺はどうしてMV-mv となっていないのでしょうか? 御回答よろしくお願い致します。

知識 203. と衝突 図のように, 小球A, B, Cが A B C 一直線上に並んでいる。 A,Cの質量をm,Bの 質量をMとする。 AとBは, ばね定数kの軽いば 000000000000 Vo ねでつながれている。 はじめ, ばねは自然長であり, A,Bは静止している。 また, A は壁に接している。 小球の運動は一直線上でおこり, 床はなめらかであるものとする。 (1) Cが左向きに一定の速さで運動し, Bと弾性衝突をした後, 運動方向を右向き に変えた。 この衝突直後のBの速さVを,m, M, vo を用いて表せ。 (2) (1)の衝突の直後から, Bの運動に伴い, ばねはいったん縮んだ後、 再び伸びて自 然長にもどる。この間に壁がAに与える力積の大きさを,Vを用いて表せ。 (3) ばねが自然長にもどった後,Aは壁をはなれ, ばねは伸縮を繰り返しながら,全体 として右向きに運動する。 この運動でばねが最も縮んだときの自然長からの縮み、お よびそのときのA,Bの速さを, Vを用いてそれぞれ表せ。 (13. 神戸大 改) 例題14

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数学 大学生・専門学校生・社会人

どうしてf(a/3)<f(1)で求められないのかさ

P 最大・最小島 [3] で場合分けを行う。 よって、10/37,α (10/<a)が区間0≦x≦1に含まれるかどうか 基本 例題 223 係数に文字を の定数とする。 3 次関数f(x)=x-2ax2+a'x の 0≦x 直M (α) を求めよ。 [類 立命館大〕 指針 文字係数の関数の最大値であるが, p.350 基本例題 219 端での関数の値を比べて最大値を決定する。 f(x) の値の変化を調べると,y=f(x)のグラフは右図のよう 以外に(x)=(1) を になる(原点を通る)。ここで,x=1/ 満たすx(これをαとする)があることに注意が必要。 a a における 基本219 [2] 3 と同じ要領で、と y () 0 f'(x)=3x2-4ax+α2=(3x-a)(x-a) 解答 f'(x)=0とすると x= , a まずは、f(x)=1 すxの値を調べ、 をかく。 0 f( 以上 f(x)=から x-2ax2+ax- ゆえに (x-3) (x-1½ a) = 0 11--0 a>0であるから, f(x) の増減表は次のようになる。 a ... x f'(x) + f(x) 43 0 極大 a 0 + 極小 > <a>0から 0<<a ここで,f(x)=x(x2-2ax+α²)=x(x-a)から(*)曲線 y=f(x) () x= 4 ()=(-a)-a, f(a)=0 27 1/3以外にf(x) = 27°を満たすxの値を求めると, 27 a³=0 は?? y= 点において接する f(x)-70² で割り切れる。このこ を利用して因数分 とよい。 1-2a a² 37 検討 カー の (*) a=0 a 5 a x= 1/3であるから 4 1-(0)2 3 x= 5 3a 1 - -a うになる。 よって, f(x) の 0≦x≦1 における最大値 M (a) は,次のよ <BS 01 3 a 4 a² 3 9 4 f(x) はx=1で最大となり [1] 1< 1</13 すなわち 4>3のとき, [1] J 1- a 0 3 a²-2a+1 M(a)=f(1) 0 la a 3 -最大 母の方 [1] は区間に値を xの値を含まず 右端で最大となる場合 <指針」 練 ③ 22

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数学 高校生

加速度のx成分?を求めるときに、①をtについて微分してy成分を求めたように、③をそのままtについて微分して求めてはダメなのですか?

重要 例題 125 運動する点の速度・加速度 (2) 00000 曲線xy=4上の動点Pからy軸に垂線PQ を引くと,点Qがy軸上を正の向き に毎秒2の速度で動くように点Pが動くという。 点Pが点 (22) を通過する ときの速度と加速度を求めよ。 基本123 指針 x,yは時刻tの関数である。(x,y)=2のときの dx dy d²x d²y の値に dt' dt' dt²' dt² 対して、点Pの速度はv=d/t.co/l dx dy d²x d²y 加速度は dt² dt² まず陰関数の微分 (p.136 参照) の要領で xy=4の両辺をもについて微分する。 x, y は時刻の関数であるから,xy=4の両辺を につい ① : 毎秒2の速度とあるか ら,tの値に関係なく dx 解答 微分すると dy =0 •y+x.. ... (*) dt dt dy 条件から =2 ① dt dx よって •y+2x=0_ ② dt dx x=2, y=2とすると -2 ③ dt ゆえに、点Pの速度は dy =2(一定) dt (xy)'=x'y+xy' dx - ・2+2・2=0 dt 「平面上の動点の速度はベ d2y=0, dt2 d²x dt2 dx dx dy *y+ • dt dt dx dy)=(-2, 2) (///)-(22) また,①②の両辺を tについて微分すると, それぞれ +24 クトルで表される。 (x'y'=(x^)'y+xy =x"y+x'y' +2. =0 dt d²x y=2と①, ③ を代入すると =4 dt2 d²x d²y よって、点Pの加速度は =(4.0) dt2' dt2 平面上の動点の加速度も ベクトルで表される。 21 2

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