Pだけに着目してmgh=1/2mv^2としてはだめなのですか？

32 質量 M の台が水平な床上に置か れている。この台の上面では,摩擦 がない曲面と摩擦がある水平面が点 Bで滑らかにつながっている。 台の P A h B 1 C 台 MO 床 水平面から高さんにある面上の点Aに質量mの小物体Pを置き,静 かに放す。重力加速度をg とする。 *48 (1) 台が床に固定されているとき, Pは点Bまで滑り落ちたのち, 点 Bから距離だけ離れた点Cで止まった。 BC間の水平面とPの間 の動摩擦係数μはいくらか。 (2)次に,台が床の上で摩擦なく自由に動くことができるようにした。 台が静止した状態で,点AからPを静かに放した。 Pが台上の点B に達したときの, P の床に対する速度を v, 台の床に対する速度をV とする。 ただし, 速度は右向きを正とする。 (ア)このとき,とVが満たすべき関係式を2つ書け。 2h 23hh m M せ

(4)鉛直方向についてなぜ衝突直前を考えるのですか？ 初めの位置での運動量保存則を立ててMVsinα+mv=vyとしてはいけないのですか？

学 21 28 水平な地面上のP点から質量mの 小物体Aを鉛直に打ち上げ,同時に Q点から質量 M の小球Bを打ち出す。 Ba B の打ち上げ角度αは変化させるこQ とができる。 A の打ち上げの初速を v Bの初速をV(>v) とし, 重力加速度をg とする。 地面 P A (1)AがBと衝突しない場合,Aの打ち上げから着地までの時間を求 めよ。 (2)BをAに衝突させるには,角度αをいくらにすべきか。 sinα を求 めよ。 (3) Aが最高点に達したときに衝突が起こるようにしたい。そのために は PQ 間の距離をいくらにすればよいか。 α を用いずに表せ(以下, 同様)。 (4) AとBが最も高い位置で衝突し両者は合体した。 合体直後の速度 の水平成分と鉛直成分の大きさはそれぞれいくらか。 (5) AとBは合体した後、地面に落下した。 P点から落下点までの距 離x を求めよ。 (センター試験)

この問題の解き方を教えてください どの法則(運動量保存則など)を使うのかとどうしてそれを使うのかという理由を重点的に教えてくれるとありがたいです

質量mの小さなおもりAを,長さの軽くて伸びないひもの一端につけて次の実 験を行う。 重力加速度をgとする。 B1 図 1 m M 図2 m 一定 一定 図3 図4 1.ひものもう一端に質量M (m) のおもりBをつけてなめらかな床の上において, 図1のように, ひもがたるんだ状態で, おもりAにv, おもりBにV (>v)の初 速度を与えた。 しばらくすると, ひもが伸びきった状態になるが, その直前と 直後では、2つのおもりの相対速度の大きさは等しく, ひもを介した完全弾性衝 突が起こることがわかった。 ひもが伸びきった直後のおもりAの速さは v=1 Bの速さは2である。この結果より,Mを大きくしてい くと, V'に近づいていくことがわかる。 次に、 図2のように, おもりBを はずしてひもを手で一定速度V (>v)で引っ張り続けた。 すると, ひもが伸びき った直後のおもりAの速さはv=3 xV- 4 xvとなる。 2. 図3のように, おもり A を床の上に置いた状態から, 手でひもの端を一定速 Vで鉛直上方に引っ張った。 すると, ひもが伸びきった直後のおもりの速さ は、 5 |xVとなる。 その後, おもりがひもを引っ張っている手に追いつくた めの条件は, V 6xgである。 3. 図4のように, おもりAとひもの端が同じ場所にある状態から, 時刻10に おもりを自由落下させると同時に、 ひもの端をおもりの鉛直上方に一定速度 1 で引っ張った。 すると、 時刻 t = 7 にひもが伸びきり、 その直後におも りの速さは8xg となる。

力積と運動量についてですが、これを説明しろという問題です。 教えて下さい。

○ 力積と運動量について 問5 右の図のように舟に乗っている人がキ ャッチボースする場合を考える (1) 図 5.1 のような2そうの舟AとBを互 いに反対方向に進めるためには,各舟の上 の2人が互いにキャッチボールすればよい ことを説明しなさい. (2) 図 5.2 のように, 2人が同一の舟上に いる場合に, 2人がキャッチボースすると, 舟はどのように運動するか説明しなさい. A11 B 図5.1 問5の図 2そうの船の場合 図 5.2 問5の図 1そうの船の場合 ヒント ボールを投げた時と受けた時で, 舟人・ボールで運動量保存則を考えると良い. 例えば . ・Aで舟と人が静止している状態は運動量が零 ・静止状態からAからBにボールを投げると, ボールは右向きの運動 量を持ち, 運動量保存則より舟と人は左向きの運動量を得る.

写真の問題の(2)の(ア)についてですが、 物体が滑る前のA地点に物体がある時とと水平面と斜面の境目であるBに物体が到達するそれぞれで水平方向について運動量保存則が成り立っていることからA～Bの区間で常に物体と台の水平方向の運動量は保存されている、つまり水平方向に外力は働い... 続きを読む

B 動の ✓からの垂直抗力 重力の分解成分 分解成分

写真の問題の(1)と(2）についてですが、 (1)糸が繋がれている時の速度vを用いて運動量保存則の式を立てている理由は、まず糸が切れる前(①)後(②)はABとばねと糸を物体系と見なせば、そこで運動量保存則が成り立ちその後ばねから物体が離れる直後まで(③)はABとばねを物体系... 続きを読む

写真の問題の(3)についてですが、ばねが自然長になる前にPがばねから離れるということは起こらないのでしょうか？

EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Q がばね定 数ん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v 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。 AKOO (2) ばねの縮みの最大値を求めよ。 ALOO (3) やがてPはばねから離れた。 P の速度 u を求めよ。 (3)Qの速度をUとすると 1 ogla & Slammi 60 mv² = mu² + 1/{ MU ² 2 u= m 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発射離れる 瞬間 m±M m+M% P (m+M)u²-2mvou+(m-M)vo²2 = 0 u=m-M m+M Vo Uを消去して整理すると 2次方程式の解の公式より u=vo とすると,①よりU=0 となって不適(ばねに押されたQは右へ動 (1 20v:. いているはず) -Vo k M

146番の(2)の問題の解説で、「バネが最も縮むのはBとCが同じ速さになった時である。」と書いていますがそれはなぜですか？

72 第1編 力と運動 A リード D BF0000000 147 木材への弾丸の打ちこみ 図のように, 質量3m 弾丸 の木材が水平でなめらかな床の上に置かれている。 この木材 に大きさの無視できる質量mの弾丸を速さで水平に打ち 応用問題 146 ばねでつながれた物体との衝突■ 質量が ともにmの小物体Bと小物体Cを質量の無視でき あるばねで連結し, 水平でなめらかな床の上に静止させておく。 いま、図のように,この状態の小物体Bに質量mの小物体Aを, 小物体Bと小物体 Cを結ぶ直線にそって速さv で衝突させた。 衝突は弾性衝突とし, 衝突以降の小物体 は,小物体A、BおよびCを結ぶ一直線上を運動するものとする。 また, 小物体の衝突 の結果としてばねが縮む長さに比べて, ばねの自然の長さは十分長いものとする。 (1) 衝突直後の小物体Aおよび小物体Bの速さをそれぞれ求めよ。 (2) 衝突後、ばねが最も縮んだ瞬間における小物体Bと小物体Cの速さをそれぞれ求め よ。 リード D (3) ばねのばね定数をkとするとき (2) でのばねの縮みdをm k およびvo を用いて表 せ。 [新潟大改 ➡134, 135 木材 149 物体と かな斜面をも 床の上に静止 この物体が速 で上り,再 高点に達し と斜面台 斜面にそ なく、物 答えよ。 (1) 物体 (2) 物付 (3) 高 (4) 物 A 15

【3】を求める時に、なぜ、波線で引いた発想がでてくるのですか？詳しく説明教えてください。

図5-12 2 図のように長さの糸に結ばれた質 量mの小球Aが水平面から高さの 位置にあり、点〇の真下の水平面上には質 量mの小球Bが静止している。小球Aを 初速度0で静かにはなし、小球Bと衝突さ せる。重力加速度の大きさを」とする。 (1) AとBが完全弾性衝突をするとき,衝 突直後のAとBの速さを求めよ。 (2) AとBが完全非弾性衝突をするとき, AとBは一体となって振り 子運動をする。AとBは水平面からどれだけの高さまで上がるか。 (3) (2)の場合に、衝突によって失われた力学的エネルギーはいくらか。 A (m) B (m)

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