110,111がどういうことか分かりません。教えて欲しいです。

遠心力と万有引力のつり合い T=2r=2ar√ GM r む なお,地表すれすれに回る人工衛星の速さか」を第1宇宙速度とよんでいる。 ひ=√GM/R GMを用いると(これがコ rR より Pの力学的エネルギーEは、①より1/23m²=C217 ツ!) GMm GMm 2r 1 E = mv² + (-GMm) GMm 2r r 無限遠に行くためにはE=0 とする必要がある。 与えるべき量は GMm 2r 110 赤道上空を地球の自転周期Tと同じ周期で回る人工衛星が静止衛星である。 その回転半径を求め, G, M, T で表せ。 111* 前間では地球半径Rの何倍か。 有効数字1桁で答えよ。 g=10m/s2, 地球半径R=6.4×103km, π≒3 とする。

力学的エネルギー保存則の位置エネルギーの解答は2を掛けるのを忘れていませんか？

42 電磁気 11 静電気保存則 +Q [C] を帯びた質量 M [kg] の粒子Bが,x軸 上の点Pに静止している。 また,+q 〔C〕を帯びた質 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 方向に速度v[m/s]で動いている。 クーロン定数をk [N･m²/C2] と し,重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 まず,粒子Bが点Pに固定されている場合について (1) AB間の距離の最小値 ro 〔m] を求めよ。 (2) AB間の距離が2ro 〔m〕 のときのAの速さv[m/s] を求めよ。 (3) A の加速度の大きさの最大値 Omax 〔m/s2] を求めよ。 次に, 粒子Bがx軸上を自由に動ける場合について (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 た、AB間の距離 1 〔m〕 を求めよ。 (5) その後AとBは互いに反発し遠ざかる。十分に時間がたった後 のAの速度v[m/s] を求めよ。 (岡山大) Level (1)~(3)★ (4),(5)★ m,q A Vo M.Q B P x

何が違うのでしょうか？

A Vo B 143 弾性衝突と完全非弾性衝突■ なめらかな水平面上で 静止している質量mの小球Bに質量mの小球Aを速さで 衝突させる。 図の右向きを正の向きとする。 (1) 衝突が弾性衝突の場合について, 衝突後の小球Aの速度vAと小球Bの速度 UB を求 めよ。 また, 衝突前後での力学的エネルギーの変化を求めよ。 (2) 衝突が完全非弾性衝突の場合について, 衝突後の小球Aの速度vAと小球Bの速度 ひB を求めよ。 また, 衝突前後での力学的エネルギーの変化を求めよ。 例題 32

なぜ運動量保存則のvはプラスなのですか？ マイナスの可能性はないのですか？

142 衝突後にはねかえる条件■ なめらかな水平面上で静 止している質量Mの物体Bに,質量mの小球Aを速さひ で衝 突させる。 小球Aと物体Bとの間の反発係数をeとする。 (1) 図の右向きを正の向きとして, 衝突後の小球Aの速度と物体Bの速度Vを求めよ。 (2) 衝突後,小球Aがはねかえる (速度の向きが変わる) ための, e の条件を求めよ。 例題 32 Vo B

ここからどうすれば良いのでしょうか？

A Vo 143 弾性衝突と完全非弾性衝突■ なめらかな水平面上で 静止している質量mの小球Bに質量mの小球Aを速さで 衝突させる。 図の右向きを正の向きとする。 (1) 衝突が弾性衝突の場合について, 衝突後の小球Aの速度vと小球Bの速度 B を求 めよ。 また、衝突前後での力学的エネルギーの変化を求めよ。 (2) 衝突が完全非弾性衝突の場合について, 衝突後の小球Aの速度 ひと小球Bの速度 UB を求めよ。 また. 衝突前後での力学的エネルギーの変化を求めよ。 例題 32

物理運動量の和の話です。(15)を求めるのですが、自分は緑で書いたように立式してしまったのですが、色々ご指摘を貰いたいです。 このワークでは反発係数を求める問題ですが、最初の速度に反発係数をかけると、後の速度が出るということが出るという事で、今回そのような立式をしました。 ... 続きを読む

13 次の文章の空欄 【11】~【15】 にあてはまる最も適当なものを、 解答群から選べ。 ただし、同じも のを何度選んでもよい。 図1のように、 なめらかな水平面上で, 速さ 3.0m/sで右向きに進む質量 2.0kgの台車Aと, 速さ 1.0m/s で左向きに進む質量 1.0kgの台車 B がある。速度の正の向きを右向きとする。台 車A,Bの運動量の和は【11】kg・m/s である。 台車 A,Bの衝突直後,図2のように, 台車Aが速さ 1.0m/sで右向きに進むとき,台車Bは 速さ 【12】m/s で右向きに進む。この衝突によって【13】Jの力学的エネルギーが失われ,台車A, Bの間の反発係数 (はね返り係数)は 【14】 である。 その後,台車Bは水平面の右側に固定されたばねではね返り, 台車Aと2回目の衝突をする。 その衝突後, 台車 A,Bはそれぞれ水平面の左側、右側に固定されたばねではね返り,3回目の 衝突をする。 3回目の衝突直後の台車 A,Bの運動量の和は【15】kg･m/s である。 ただし,台車 がばねではね返るとき, 力学的エネルギーは保存するものとする。 また, 台車 A, B が衝突する とき, 台車 A, Bは共にばねから離れているものとする。 000000 -00000 3回目: 2.49 3.0m/s 反発係数=0.50 1回目衡後A=10m/s 2周目 LAT = 1.0m/s A A=1.0×0.50 =0.50 衝突前 1回目の衝突直後 図 1 図2 GB= 1.0m/s B B 3.0 M(J 156- Icg 4 :3.0×0.5 =1.5 eft = 65 fal ~1.75 = 0.50×0.50 - 0₂21 P=0.25×2.0+0.75×10=0.fotagr =1.325 ばね 000 ばね 0000

なぜ(2)のV2の電圧を求める計算で、3/9を掛けるのですか？C'の箇所の電圧が知りたいのになぜ分子がC1の値が入るのか分かりません。

図のように, C1=3.0μF, C2= 2.0μF, C3=4.0μF の コンデンサーを接続し, V = 30Vの電源につなぐ。 各 コンデンサーは, はじめ電荷をもっていなかったとし て,次の各問に答えよ。 X₁ 指針 XZ間の合成容量 は, XY間と YZ 間の直列接続と考 えて求める。 また, YZ間の並列部分 の合成容量を C' V=30V として, 回路は図のように改めることができ,直 列接続では,各コンデンサーに加わる電圧の比は, 電気容量の逆数の比に等しい。電 解説 (1) YZ間の合成容量 C' は, BOC' Y C₁ (1) XZ間のコンデンサーの合成容量を求めよ。 (2) YZ間の電圧を求めよ。 (3) C. C の各コンデンサーにたくわえられる電気量をそれぞれ求めよ。 - V₁ V₂- ² T ・Z X 3.0MF Ch ⑩0% 1/=/1/1 Y = C+C' C2 =30x 2.0MF 400F C3 2.0+4.0=6.0μF で, XZ間の合成容量Cは, 1 1 ・+ + C=2.0μF C C1 C' 3.0 6.0 VV BB Z (2) (2) XY 間,YZ間の各電圧 V1, V2 は電気容量 C, C' の逆数の比に等しい。 VICCI V2=VX. (3) (2)の結果から, V1 = V-V2=30-10= 20V C1, C2 のコンデンサーの電気量を Q1, Q2 とし Q=CV1=(3.0×10-) ×20=6.0×10-C Q2=C2V2=(2.0×10-) ×10=2.0×10-C OON V 30V (S 3.0 3.0 +6.0 Z =10V

重要問題集をやっていてふと気になったので質問します。運動量保存則において速度はもともとベクトルですからですから±も含んでいると認識しています。しかし、写真の問題の解答では元の運動量保存則の文字の前に➖がついていますが、これはどうしてですか？

36. 〈水平面上での2物体の衝突〉 なめらかな水平面上に、同質量 m[kg] の2個の小物体AとB がある。 図に示すように、静止しているBにAを左側から速さ V[m/s] で衝突させたところ, 衝突後のAの速度ベクトルは,大 きさは VA [m/s]で,衝突前のAの速度ベクトルとなす角は [rad] であり,Bの速度ベクトルは, 大きさは Ve〔m/s] で, 衝突前のAの速度ベクトルと なす角はβ〔rad] であった。 B A V AVA & B B VB (1)まず,衝突前のAの運動方向と平行な, 運動量の成分について考えよう。衝突前と衝突後 で, 小物体AとBの運動量成分の和が等しいことを表す式を書け。 (2)次に,衝突前のAの運動方向と垂直な, 運動量の成分について考えよう。衝突前と衝突後 で,小物体AとBの運動量成分の和が等しいことを表す式を書け。 (3) VA と VB をそれぞれ, V, α, β を用いて表せ。 2 (4) 特に, α+B=7 であった場合, 4E 〔J〕 を求めよ。 ただし, 衝突前の小物体AとBの力 学的エネルギーの和を E 〔J〕, 衝突後の小物体AとBの力学的エネルギーの和をE' [J] と したとき 4E=E'-E である。 [15 名古屋工大]

なんで位置エネルギーを使う時と使わない時があるのですか？

2 では、万有引力による位置エネルギーGmM, Y 〈問9-3 質量mの人工衛星が右ページの図のように、質量Mの惑星を焦点の1つとするだ 円軌道を描きながら運動している。 万有引力定数をGとして以下の問いに答えよ。 (1) A点とB点における人工衛星の速さをそれぞれG, M, R. rを用いて表せ。 A点で人工衛星を加速させ、速さがになった。 (2) 加速させる速さによっては, 衛星は軌道から外れ, 無限の彼方へと飛んでい くことがある。 衛星が無限遠に飛んでいくためのμに関する条件を求めよ。 まず, A点における速さと, B点における速さをそれぞれv,Vとします。 ここでまず思い出してほしいのは「面積速度一定の法則」 です。 9-1 でやったように, 長軸上に物体があるときを考えると, 面積速度が一定です から 解きかた (1) 1/2rv=1/12 RV① 2" 解きかた B点での面積速度 を用いる問題を解いてみましょう A点での面積速度 もう1つ、万有引力の問題では 「力学的エネルギー保存則」が重要です。 衛星は運動エネルギーと万有引力による位置エネルギーを持っています。 ます。 衛星には万有引力しかはたらきませんから,これらのエネルギーの総和は保存し よって、力学的エネルギーの保存を考えて mM 2 m² + ( - 6 m ) = /2 m² ² + ( - GR A点での位置エネルギー A点での運動エネルギー R v=√2GM r(R+r) R(R+r) ....... ② B点での位置エネルギー B点での運動エネルギー そして ① ② 式を連立して解くと (右ページで式変形は解説) V=√2GM 問 9-3 補足 1 A (1) 面積速度一定の法則(ケプ ラーの第2法則) より 2 1 ミ RV...... ① 2 質量 m B点での面積速度 ①②より ① より V= 質量 M A点での面積速度 力学的エネルギー保存則より A点での運動エネルギー Y R -G mM 1 / m²³² + ( - 6 mM ) = 1/2 m² ² + ( - 6 m). -G 2 Y R A点での位置エネルギー v= 2GM v...... ③ ③ ④ より ぴー ③ よりv=2GM R2 R2-2 R2 ②より-V=2CM(121-1212)=26 R R R r(R+r) i=2GM- i=2GM r R(R+r) B点での運動エネルギー R-r rR R-r rR v=2GM 万有引力による位置エネルギー " B wwwwwww B点での位置エネルギー V= 2GM- R r(R+r) R-r rR ****** わ~! 大変な 計算だぁ~」 T R(R+r) ちゃんと 自分で 解いてみる のだぞ 237 CO 9

エッセンスに載っているコンデンサー回路の電位による解法は、「直列並列で解けないとき用いる」と書いてあるんですが、あまり使わない方がいい理由があるんですか？

9:38 1 58 必殺技･ ●電位による解法 電位を用いてコンデンサー回路を解く 1 適当に0V をとり、 回路の各部分の電位を調べる。 孤立部分について電気量保存の式を立てる。 N all 4G 45 [解説] 複雑な回路になると並列や直列に分解できなくなる。どん な場合にも対処できる方法の話をしよう。 まずはその準備から。 容量Cのコンデンサーがある。 極 板Aの電位をx (V), B の電位をy [V] とすると,A上に ある電気量は符号を含めてQ=C(x-y) と表される。 なぜなら,xyならA上には正の電荷があるはずで電位 差はV=x-yだから Q=CV=C(x-y) 反対に、 x<yならA上には負の電 荷があるはずで、電位差はV=y-xだから QA = CV=-C(y-x)=(x-y) 結局, 上の式は x,yの大小関係によらず成り立つ (x=yのときのQ=0 を含め て)。 x-yでは扱いにくいから, (考えている極板の電位) (向かい合った極板の電 位), もっと簡単に, (自分) - (相手) と覚えてしまおう。 ある極板上の電荷=Cx (自分一相手) EX 1 10μFのコンデンサーの電圧Vはいく 10μF らか。 また. 20μFのコンデンサーの左側 ト 極板の電気量Qはいくらか。 100 v/ 1°F 電位 この式は符号を含めて成立しているから, 孤立部分のすべての極板について 和をとれば電気量保存則が用いられる。 電位が求まれば、 コンデンサーのすべて 電位差, 電気量,静電エネルギー･･･が計算できる。 × +120μF 30μF y 40 V