この問題の(1)で、答えはa=2bなのですが、計算してもmbgが消えません。解説とともに(1)だけお願いします。

① 運動の法則 :「例としての等加速度運動」 「運動量変化=力積」「力学的エネルギー変化=非保存力のする仕事」 図のように、なめらかな水平面上に質量Mの台車Pが置かれ､Pの水平な上面に質量mの物体Aが固 定して置かれ、軽い動滑車 K, を介して軽い糸LでPの左側にある突起部につながれている。 動滑車K, は軽い定滑車 K, を介して軽い系L 質量 mgの物体Bとつながれている。 台車Pの右側面 S, は鉛直で 物体B は S に接触していて、Bが運動するときは S, に接触したまま鉛直下向きにすべり降りる。L は 水平を保ち, 物体 A,Bが運動するときも水平が保たれる. 運動は物体A, B を含む同一鉛直面内で生 じ,動滑車 K, が定滑車 K, に衝突することはない 物体A,Bの大きさは無視でき、 また、摩擦、空気抵 抗もすべて無視できるものとし、重力加速度の大きさを」 とする。 K₁ 外 水平面 突起部 S2 A 台車P Lag K2 B S₁ 台車Pの左側面 S2 に水平右向きの外力を加えてPが動かないようにし、 物体Aの固定を解除する、 (1) 物体Aの加速度の大きさをα 物体Bの加速度の大きさをbとする. aとbの関係を書け、 (2) 物体Aの加速度の大きさはいくらか. (3) 台車の左側面 S2 に水平右向きに加えている外力の大きさをFとする. F はいくらか､ (4)Pに対して A,Bが静止するように、軽いピン (外部からリモコンで外せる)で一時的に固定し、Pに 水平右向きの力積を加え初速Vを与えたはいくらか.その後,A,Bの固定を静かに外すと同時

この問題の解き方わからないので教えてもらえませんか

① 水平な板の上に置かれたビリヤード球Bに,別のビリヤード球Aを速度で衝突させ ると,衝突後に2球はそれぞれとBで別の方向に進んだ: A Vo VA ON 0B TB 2球の質量を共に m として, 衝突は弾性衝突であるとする. 以下の問いに答えよ. (1) 運動量保存則を適用した式をベクトル表示で書け. (2) 力学的エネルギー保存則の式を書け. (3) 衝突後の2球の進路の角度が直角 (0A+0B = -) になることを示せ .

この問題の解き方教えてもらえませんか？

1 水平な板の上に置かれたビリヤード球Bに,別のビリヤード球 Aを速度で衝突させ ると,衝突後に2球はそれぞれひとTBで別の方向に進んだ: A Vo 100 B UA ON OB TB 2球の質量を共に m として, 衝突は弾性衝突であるとする. 以下の問いに答えよ. (1) 運動量保存則を適用した式をベクトル表示で書け. (2) 力学的エネルギー保存則の式を書け. (3) 衝突後の2球の進路の角度が直角 (0A +0B=^-^) になることを示せ .

(1)の答えは２つありますか？

図のような, 傾角 0 のなめらかな斜面上の点Aに質量m なすと,物体は斜面をすべり下り, 速さで点Bを通過した。 重力加速度の大きさをg する。 と (1) (2) 0 点Bからはかった点Aの高さはいくらか。 を求めよ。 # migh=/m² h=zg 2g (2) th=lsingより vz BV=V (1) 力学的エネルギー保存則より 1/12m.o'+mg h=1/2mv²+mg.0 lsing = 29 2g ~²2=2glsing = h = V の物体を置き,静かに手をは N=0 A sing= v=hglsing mg h h=lsing h 0=WK お 644 h=lsino 0=v #

これの(3)を教えて頂きたいです。式だけでも構いません。

9 以下の実験について、 各問いに答えなさい。 ただし、空気抵抗は考えないものをする。 【実験】 図1のようなBCの高さを0mとする滑らか な斜面AB上のある点から質量80gの小球を静か にはなし 粗い水平面BC上に静止している木片 に衝突させたところ、 木片が移動して静止した。 小球をはなす高さを変えて、 木片が移動する距離 を調べたところ、 表1のようになった。 表 1 小球をはなす高さ(cm) 木片の移動距離(cm) A' 力学的エネルギー 5.0 2.4 運動エネルギー イ 40 1.8 B ウエネルギー 図1 A A: 10.0 4.8 高さ 【実験2】 次に、質量の異なる小球を、いずれも同じ高さから静かにはなし、木片に衝突させた。 実験1と 同様に木片が動く距離を調べたところ、 表2のようになった。 表2 小球の質量(g) 木片の移動距離(cm) 80 3.6 0.125丁 小 O 【思考・判断・表現】 15.0/ 7.2 120 B 5.4 木片 (1) 小球をはなしてから水平面に達するまでの､小球が持つ力学的エネルギーと運動エネ ルギーの値の変化を表したものはどれか。 正しいものを次のア~オから選び、記号で答 えなさい。 ただし、 実線は力学的エ ネルギーを、点線は運動エネルギーの変化を表すも9075 のとする。 1.6.0.1.200 112 ア ←木片の 移動距離 20.0 9.6 オ 160 7.2 BA B A' B A B (2) 実験2において、小球をはなした高さは何cmか。 正しいものを次のア~オから選び、 記号で答えなさい｡ ア 5.0cm イ 7.5cm ウ 10.0cm エ 12.5cm オ 15.0cm 0:15 x 80 0.00 120 123 0115X80 1200 0,¹5 X 0,8 (3) 斜面AB上の高さ 12.5cm の点から質量100gの小球をはなした場合、木片は何cm 動く か。 正しいものを次のア~オから選び、 記号で答えなさい。 ア 6.0cm イ 7.5cm 9.0cm エ 10.5cm オ 12.0cm 8,0 0

93番の⑴について質問です。 僕はmg＝G Mm/(R+h) という式を立てて解いたのですが、解説はmg＝の式を立てずにやってました。 何故ですか？

92. 人工衛星の軌道 仮に、日本 人工衛星を考えると, その人工衛星は、図のような軌道をまわ る必要がある。 しかし、地球による重力のみで運動している人参 工衛星は,そのような軌道をまわることはできない。静止衛星 8. が,赤道上空の円軌道をまわらなければならない理由を簡単に 説明せよ。 させら 日本 01XT.OLUTIN R_ ついて,次の各問に答えよ。 1) 人工衛星の速さを求めよ。 2) 人工衛星の力学的エネルギーを, m, g, R を用いて表せ。 ただし 人工衛星 93. 重力と位置エネルギー 地球の半径をR,地表での重力加速度の大きさをgとする。 地表から高さんの点にある質量mの物体について,次の各問に答えよ。 (1) 物体が高さんの点で受けている重力の大きさを, m, g, R, h を用いて表せ。 (2) 物体が高さ0の地表にあるときと比べて, 高さんの点では, 無限遠を基準にした万 有引力による位置エネルギーはどれだけ大きいか。 m, g, R, hを用いて表せ。 ヒント 万有引力定数をG, 地球の質量をMとして計算し、GM=gR2 の関係を利用する。 <->18 大の 大 4. 人工衛星の力学的エネルギー 地球の半径をR 地表での重力加速度の大きさをgとする。 地表から,する -R 高度Rの円軌道をまわっている質量mの人工衛星に 犬の 赤道 Em

(2)で求めたエックスゼロと、(4)で求めるLは同じ座標ですか？ 追加 (5)のグラフを見て同じでは無いことはわかったのですが、それならなぜセックスゼロで物体Aが静止できるのか分かりません。教えてください。

3 図のように、電荷Qを帯びた質量mの小さ な物体Aが水平面からの角度の斜面上にあり、 電荷Qを帯びた小さな物体Bが斜面の下に固定 されている。 物体Bの位置を原点とし、斜面 上方に向かってx軸をとる。 物体Aはx軸上を なめらかに動くことができる。 物体Aと物体B の間にはたらくクーロン力の比例定数をんとし, 重力加速度の大きさを」 とする。 また、運動す る電荷からの電磁波の放射と空気抵抗は無視できるものとする。 次の問いに答えよ。 (1) 物体Aの座標をx, 加速度をaとするとき, 物体 A の運動方程式を記せ。 (2) 物体Aが静止することのできる座標x を, k, Q, m, g, 0 を用いて表せ。 水平面 次に,物体Aを座標s (s<x) の位置に置いて、静かにはなした。その後の物体Aの 運動を考える。 (3) 座標sで物体 A のもつ力学的エネルギーEを, s, k, Q, m, g, f を用いて表せ。 ただし、重力による位置エネルギーの基準は原点0の高さとし, 物体Bによる電位 の基準は無限逮方とする。 x S x0 (4) 物体Aが原点から最も離れたときの座標L, E, k, Q, m, g, f を用いて 表せ。 S 物体B x (5)s が x に比べて非常に小さいとき,物体Aの座標xと時刻の関係を表すグラフ として,最もふさわしいものを次の解答群の中から選び記号で答えよ。 [解答群] xo min m # W x0 W S ol X x mm M W A x0 S S 0 x S 原点O 物体 AS なめらか な斜面 (広島2013)

この問題の［B］の⑵で解答みても言っている意味がよくわからないのです。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

2体問題演習 2 図のような質量M, 半径Rの半球が,水平面に置かれて いる。その頂点に質量mで大きさの無視できる小物体が静 止している。 いま, 小物体が初速度0でx軸方向にすべり 出した。 図で示されているように, 小物体の球面上の位置 は角度0で与えることができる。 重力加速度の大きさをg として,以下の問いに答えよ。 摩擦は全て無視できるもの とする。 R x [A]最初,半球は水平面に固定されていた。 (1) 小物体が半球から飛び出す角度を 01 とするとき, cos」 を求めよ。 [B] 次に, 半球を自由に動くことができるようにして、 同じように小物体を初速度 0 ですべらせた。 ただし, 以下の問いでは, 小物体はまだ半球から飛び出していない ものとする。 (2) 小物体の, 角度 0 の位置での球面に対する相対速度の大きさを”とし,そのとき の半球の速さを" とする。 このときのとの関係を運動量保存則を用いて求め よ。 (3) 力学的エネルギー保存則を用いて, 角度が0のときのと”の関係を求めよ。 (4) vをm, M, R, g, cose を用いて表せ。 (5) 小物体が半球から飛び出す角度を 02 とするとき, この瞬間の半球の加速度 αは いくらか。 簡単な説明もつけよ。 (6) 角度02 のとき, 半球に乗った座標系から見て小物体にどういう慣性力がはたら いているかを説明せよ。 さらに,このときの小物体の球面に対する相対速度の大き さをvとし,これを用いて cos2 を与えよ。 (7) 小物体が0=0から002まで運動する間に, 半球が動いた距離を求めよ。 ただ し 02 を用いてよい｡

物理基礎の運動エネルギーなどの範囲です。 高校で物理を履修しておらず、何が何か全然わかりません。どなたか教えていただきたいです。

2. 重力下(重力加速度をg とする)で、質量mの物体を地面から高さんの場所から静 かに落とした、この時、地面から高さ1(0≤l≤ん) の時の物体の速度を、以下 のように考えて求めた。 空欄に当てはまるものを答えなさい (10点) (選択肢から選 (必要に応じて、自分で問題のイメージ図を書いてみることをおすすめ) (a)鉛直下向きを正とする。 今、物体には保存力である重力しか働いていないため、 力学的エネルギー保存則が成り立つ。つまり、地面から高さがx (0≤x≤h) であ ● 運動エネノ ダーを K (z)、ポテンシャルエネルギーをU (2) とす ると、以下の式が成り立つ。 K(x)+U(z)=(一定) (1) 今、地面から高さの時の速度をv(z)とする。 ポテンシャルエネルギーの基 準を地面とすると、上の式は K(x) + U(x)= = と求まる。 1 5m イ+mg ウ=(一定) ア と書ける。 (b) 今、高さと、その地点での速度v(x) が判明している地点は、高さんの点で ある。初期条件より、この点ではv(h)=アである。これを式 (2) に代入す ることにより、式中の(一定) の値、 つまり物体の持つ力学的エネルギーは以 下のように K(x) + U(x) = K (h) + U(h) = 1 と求まる。 (c) (2) および (3) を合わせることにより、高さでの速度v(x) が v(x) = 7 (2) 2 (3) (4)

44では力学的エネルギーを求めるときは衝突後－衝突前なんですけど、基本例題9では衝突前－衝突後になっています。それ何故なんでしょうか？また、見分け方を教えて欲しいです🙇‍♀️

(1) e=1 (2) e=1/30 (3) e=0 5 44. さまざまな衝突 なめらかな水平面上に等しい質 量m[kg] の小球A,Bがある。 Aが速さv[m/s]で等速 直線運動をして,静止しているBに正面衝突をした。 反 発係数eが、次の(1)~(3) の場合, 衝突後のA,Bの速さと, 衝突のときの力学的エネル ギーの変化量をそれぞれ求めよ。 45 合体ウルド A m V B m 例題 9