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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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理科 中学生

何個もすいません(>_<) この問題の(2)がわかりません。解説を読んでもどうしてこの解き方になるのかわからないです。  詳しく教えて頂きたいです。 お願いします。

ばねにはたらく力 p.6参照→千葉 ばねにつるしたおもりとばねののびの関係を調べる ため、次の実験1,2を行った。これに関して,あと の (1)2)の問いに答えなさい。 ただし, 使用するおもり は同じ材質の直方体で、ばねの質量,糸の質量と体積 は考えないものとする。また,100gの物体にはたら く重力の大きさを1とする。 ( 7点×4) 実験 1 ① 100gのおもりAと,150gのおもりBをそれぞれ 5個ずつ用意した。 ②図1のように、ものさしの0cmの位置をばねの 先端に合わせた装置を用意した。 ③図2のように、ばねにおもりAを1個つるし,ば ねののびを測定した。 次に, ばねにつるすおもりA を1個ずつ5個になるまで増やし, 増やすごとにば ねののびをそれぞれ測定した。 図 1 図2 スタンド ばね 0cm ものさし 図3 ④③と同様に, 8 ばねにおもりB 7 を1個つるし, 6 ばねののびを測 5 4 定した。 次に, び 3 ばねにつるすお [cm] 2 もりBを1個ず つ5個になるま で増やし、増や すごとにばねののびをそれぞれ測定した。 図3は、測定した結果をグラフに表したものである。 499** ばねの のび おもり おもり B おもり A 0 5 0 1 2 3 4 ばねにつるしたおもりの個数 〔個〕 ① 提出日 実験 2 実験1で用いた装置に, おもりAとおもりBをそれ ぞれ1個以上用いて,いろいろな組み合わせでばねに つるし, ばねののびを調べた。 (1) 次の文中の ①,② にあてはまる最も適 当なことばを,それぞれ書きなさい。 月 100gの物体にはたらく重力の大きさは1N なので, 図3から, ばねののびは, ばねにはた らく力の大きさに ① することがわかる。 これを②の法則という。 3 (7点) 日 得点 (2) 次の文は, 実験2で調べたことについて述べたも のである。 文中の③ ④ にあてはまる数を, それぞれ書きなさい。 5 力の3要素 次の文の ③個のおもりと ④ 個のおもりBの 組み合わせで, 図1の装置のばねにつるしたと き ばねののびは5cmになった。 GAM 2 力を表す3つの要素には、力の大きさ、力の向 ]がある。 p.8参照→北海道 」に当てはまる語句を書きなさい。 物体 6 2力のつり合い 右の図は, 水平な床の上 に置かれた物体にはたらい ている力を示したものであ る。このとき, つり合いの 関係にある2つの力を, 図 のア~ウから選びなさい。 なお,アは「床が物体を押 ウ す力」,イは「物体にはたらく重力」,ウは 「物体が床 を押す力」 を示している。 (7点) p.8参照→群馬 床 イ

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