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物理 高校生

1番と2番の問題です AとBの運動方程式を立ててから連立方程式で解くらしいのですが、なぜAの運動方程式だけに着目して加速度aやTは出せないのですか?

基本例題 16 2物体の運動 定滑車に糸をかけ、その両端に質量M す。Bは地上に,Aは高さんの所にある。糸や滑車の質量を無視 し、M> m, 重力加速度の大きさをg とする。 物体Aを静かには なして降下させるとき,次の各量を求めよ。 (1) Aの加速度の大きさα (2) Aをつるしている糸1の張力の大きさ T (3) 滑車をつるしている糸2の張力の大きさ S (4) Aが地面に達するまでの時間 t と, そのときのAの速さひ M-m 2(M+m)h M+m⁹√ (M-m) g g 77 解説動画 = B をつる の物体A, 2(M-m)gh M+m A \M h B 指針 A, Bは1本の糸でつながれているので, 加速度の大きさαも糸の張力Tも等しい。各物 体ごとに, はたらく力の合力を求め, 進行方向を正としてそれぞれ運動方程式を立てる。 開答 (1), (2) A, Bにはたらく力は右図となるので, 運動方程式は A : Ma=Mg-T B:ma=T-mg M-m 2Mm これより, a, T を求めると α= (3)滑車には張力Sと2つの張力 Tがはたらいて, つりあうので M+mg T=- M+mg S=2T= 4Mm M+m g (4) Aが地面に達するまでに, Aはん進む。 2h h=1/1a²² x t = √²/² 2(M+m)h √ (M-m) g v=at より v= 2 |糸 1 T m TAT Mg S IA T B mg

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物理 高校生

この問題の解説をお願いします。 私は物体Bの力学的エネルギーの変化に注目して、その変化が生じたのはバネによる仕事がされたからなので、それに関しての式を建てて計算しましたが、答えは合いませんでした。どなたか教えてください。

チェック問題 3 ばねの力を介した2物体の運動 標準 8分 なめらかな床の上に置かれた質 量Mでばね定数kの軽いばねが ついた物体Aに,質量mの物体B が速度で近づいている。 (1) ばねが最大に縮んだときの2 物体の速さを求めよ。 (2) ばねの最大の縮みdを,m,M,k, vo を用いて求めよ。 解説 (1) ばねが縮むと,Aは押され 後 て動き出し, 速くなっていく。一方, Bはだんだんと遅くなる。 やがて, ば ねが最大に縮むところで, 相対速度が 0になってAとBは床から見て同じ速 度 ひ になる。 じゃあ、このとき, 成立する保存則は何かな? 1 2 そうだ。まずAとBの《運動量保存則》で, 1 2. mvoJ -moi 2 (2) 次はAとBの《力学的エネルギー保存則》 で, (月) よって, d= m moo+Mx0=mv1+Mv1 よって, - m+M 「1 (月) 外力はないから, AとB全体の運動量は保存し、 そして, あ! 摩擦熱が発生しないから、 エネルギーも保存するぞ! k ①より k đàn vc 00000000 → B 1/12 Mui2+=kd2 ²+12/25 ²-(m+M)v₁² mmvo²- mM √k(m+M) x vo 摩擦熱なし 最大の縮みd V₁ B-00000000 A V₁ A →IC →XC 相対速度0で 同じ速度! ・vo...① 答

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理科 中学生

この問題答えはイなのですが、なぜ移動距離が全く一緒なのに質量は異なるのでしょうか?

⑤ 質量が異なる物体の運動を調べる<実験〉を行ったところ,〈結果〉のようになった。 <実験 > (i) 体積は等しく質量が異なる小球Aと小球 Bを用意し, 図1のように、床から1m の高さに二つの小球の中心を合わせ,同 時に自由落下させた。 (ii) 小球Aと小球Bの自由落下を, 発光時間 間隔0.1秒のストロボ写真で記録した。 図2のように, 自由落下を始めてから 0.4秒間の0.1秒ごとの位置を模式的に 表し, 0.1秒ごとに①から④まで,順に 区間番号を付けた。 (iv) ①から④までの各区間における小球Aと 小球Bの移動距離をそれぞれ測定した。 〈結果〉 アイウ (ii) H 区間番号 時間 [s] 小球Aの移動 距離 [cm] 小球Bの移動 距離[cm] 1 (3) (4) 0 ~0.1 0.1 ~0.2 0.2~0.3 0.3~0.4 4.9 4.9 15.6 15.6 25.8 図 1 25.8 35.7 35.7 小球A 小球B 6. 6. -定規 図2 小球Aと小球Bにそれぞれ 小球Aと小球Bがそれぞれ 働く重力の大きさの関係 床に着く直前の速さの関係 異なる 異なる 異なる 等しい 等しい 異なる 等しい 等しい 小球A ① <実験〉 と 〈結果〉 から, 小球Aと小球Bにそれぞれ働く重力の大きさの関係と, 小球Aと 小球Bがそれぞれ床に着く直前の速さの関係を組み合わせたものとして適切なのは、次の表の ア~エのうちではどれですか。 〈東京都 > 4 小球B

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