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物理 高校生

③の問題について、解説の赤線の部分で、pとbを逆にしてはいけないのは何故ですか?

1 次の文章中の空欄①, ②. ④ 〜 ⑨ を数式で,③)を語 句で埋めなさい。 図のように、斜面と水平面と円筒面がなめらかにつな がった経路上での、小球の運動を考える。 斜面上の点A から小球Pを静かに放すと、小球Pは斜面を下ったのち 水平面上の点Bで小球Qに衝突した。 衝突ののち小球Q が運動を開始し, 円筒の内部に導かれて内壁に沿って運 動した。 小球の運動は鉛直面内で起きるものとする。 重 力の作用する方向は鉛直下向きで,重力加速度の大きさをgとする。小球の大きさおよび経路上の摩擦や 空気抵抗は無視できるものとする。 B の比で決まり、 小球 P M m M と表される。 PUA VB A h 0 (iⅰ) はじめに小球Pは斜面上の点Aで静止している。斜面の傾きを0とし、小球Pの質量をMとする。こ のとき斜面から小球Pにはたらく垂直抗力Nは, 0, M, g を用いて N = ( ① ) と表される。 点Aの水 平面からの高さをんとする。 小球Pが斜面を下ったあと, 水平面を移動する速さは, 0, M,g,hの中か ら必要なものを用いて,ぃ= ( ②2 ) と表される。 (i)次に小球Pは,この速さで、点Bに静止している質量mの小球Qに衝突した。 衝突の前後で小球Pと 小球Qの運動エネルギーの和は変化しないとする。 この条件を満たす衝突は ( ③ ) 衝突と呼ばれる。 このとき、衝突の直後に小球Pと小球Qが互いに遠ざかる速さ(相対速度の大きさ)は①と等しい。 衝突 の前後で運動量が保存されることを考慮すると, 衝突後の小球Qの速さ vs は, v, M, m を用いて, UB = ( ④ ) と表される。 この衝突の直後に小球Pが小球Qと同じ方向に運動する条件は, v, M, mか ら必要なものを用いて, M>( 5 ) と表される。 (Ⅲ) 続いて小球Qは、この速さひで,直径んの円筒の内部に進入し、内壁に沿って運動した。 小球Qは経路 の途中で内壁から離れないものとすると、 経路の最高地点Cで速さが最小になる。 点Cでの小球Qの速さ vcは,UB, m,g, hから必要なものを用いて,vc=( ⑥ ) と表される。このとき点Cで小球Qにはたら 遠心力は,vs, m,g,hを用いて, F= ( ⑦ ) と表される。 点Cで小球Q が内壁から離れないため の条件は,F≧mg であるので,これを満たすvBの条件は,mg, hから必要なものを用いて, UB≧( ⑧ ) と表される。 以上の② ④, 8⑧の結果, 小球Q が内壁から離れないための条件は、質量Mと 3-(-3) hiel·lul 小球 Q m h

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物理 高校生

(2)において、ストッパーがはずれると外力がなくなるため運動量保存かな?と思って式を立てていったのですが、よくかんがえると最初ストッパーから外力を受けているから前後での運動量って保存しないと思ったのですが違うのですか?..でも解答では運動量保存使ってるから保存してるんですよ... 続きを読む

曲面 AB と突起Wからなる質量 A 小球 m Mの台が水平な床未上にあり,台の左 (リ 側は床に固定されたストッパー Sに 接している。Bの近くは水平面とな っていて,そこからんだけ高い位置 にあるA点で質量 m(m<M)の小 W ん 台 M S B 床 球を静かに放した。小球は曲面を滑り降りて突起W に弾性衝突し,台 はSから離れ,小球は曲面を逆方向に上り始めた。台や床の摩擦はな く,重力加速度をgとする。 (1) 突起 Wと衝突する直前の小球の速ざはいくらか。 小球が Wと衝突した直後の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (3 小球が曲面を上り,最高点に達したときの台の連さはいくらか。 また,最高点の高さ(Bからの高さ)はいくらか。 次に, ストッパーSをはずして, 台が静止した状態で, 小球を A点 で静かに放す。 (4) Wに衝突する直前の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (5) Wとの衝突後, 小球が達する最高点の高さはいくらか。 (東京電機大+日本大)

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問二のイのところで答えが、mv²/r=N-mg の式になるんですけどその式の意味をした教えてください。

N スト 物理問題 (60 分) (注意〉 物理の受験者は, 次の表に従って4題を解答してください。 公物体 必答問題 選択間題 選択問題の出題内容 1 2 B 4 h 台 M 解答は物理の解答用紙に記入してください。 ストッパー ストッパー 床画 図 1 【物理 必答問題) |1| 次の文章を読み,下の各問いに答えよ。(配点 30) 問1 円筒面 AB をすべり下りてきた小物体が点Bを通過するときの速さはいくらか。 図1のように, 質量Mの台が水平な床面上に置かれている。台の AB間は半径がァの円 筒面の一部となっている。台の BC間は水平面であり, AB, BCの各区間は点Bでなめら 問2 次の文章中の空欄 ア ウ に入れる式を、それぞれ答えよ。ただし,問1 の円筒面 AB をすべり下りてきた小物体が点Bを通過するときの速さをvとし, m, g, かにつながっている。また, 台の右に付いている壁は, 左側面が鉛直面であり,その下端が r, vのうちから必要なものを用いてそれぞれ表せ。 点Cである。 AB上で水平面 BC からの高さんの位置に, 質量mの小物体を置いて静かにはなした。 AB 間では小物体と台の間に摩擦力ははたらかないものとする。重力加速度の大きさをgと 小物体が点Bを通過する直前は,半径r, 速さvの円運動をしているので、小物体 の加速度の大きさは ア と表され、小物体が台から受ける垂直抗力の大きさは し,空気抵抗は無視できるものとする。 イ と表される。 mg + 小物体が点Bを通過した直後は水平方向の直線運動となるので,小物体が台から受 ける垂直抗力の大きさは ウ となる。 はじめに,図1のように台の両側がストッパーで床面に固定されている場合を考える。こ こでは, 小物体が台上の BC間を運動するとき,小物体に動摩擦力がはたらくものとし, そ の動摩擦係数をμとする。小物体は円筒面をすべり下りて, 点Bを通過した。 その後、小物体は壁と衝突してはね返り、 ちょうど点Bに戻ったところで静止した。小 物体と壁の間の反発係数 (はね返り係数)をeとする。 間3 BC 間の距離をとすると、小物体が壁と衝突する直前の速さはいくらか。h, e, μ, gを用いて表せ。 問4 小物体が点Bに戻ったところで静止したことから、 問3のはいくらだったことが わかるか。h,μ, eを用いて表せ。 3 - 2

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