物理です。 こんなかんじの問題の時、運動量保存則は水平成分と鉛直成分で分けるのに、運動エネルギー保存の式はこのように水平と鉛直で分けて考えないのはなぜですか？この式がそもそも間違ってたらそれも教えて欲しいです🙇🏻‍♀️‪‪

y A (dsm) 30° A Vo 30° B 0 なる。Kは 図 8-1 Vi B 20 V2 →x 問2 2 正解 ④ 3 正解 ③ 弾性衝突では衝突によって力学的エネルギーは失われ ない。 衝突の前後で運動エネルギーが保存するから, 1/12m+1/2m2= m2=1/2mu mvi 022+02 2 = Vo 2 mvo 2 3

問題文でこのようにどちらかの向きが正で速度が文字で表されていた時、正と定められた向きと逆の向きの速度は問題文に示された文字にマイナスをつけますか？それとも逆の向きだということを考慮して最初から文字が示されてますか？どっちなんでしょうか。教えてください。

m[kg] の物体Aを速さ [m/s] で進ませてBに衝突させる。 物体の大きさは考えなくてよく、 図のように、なめらかな水平面上に質量 M [kg] の物体B を静止させておき, 左方から質量 A,Bの運動はすべて同一直線上で行われるとして, 次の問に答えよ。 ただし, 速度 加速度, 力力積は図の右向きを正とする。 (1) AとBが衝突しているとき, AとBとの間にはたらく平均の力の大きさをF[N], 衝突 時間を⊿t [s], 衝突直後の AおよびBの速度をそれぞれ[m/s], V[m/s] とし,A,Bそ れぞれについて運動量と力積の間の関係式を書け。また,それらを用いてAとBからなる 系全体について成り立つ運動量保存則を示す式を導け。 (2)AとBの間の反発係数をeとする。 衝突直後のAおよびBの速度 [m/s], V [m/s] を それぞれe,m,M, ひ。 で表せ。 (3)衝突後 A がはねかえされて左向きに進むための条件を求めよ。 (4) AとBの衝突時に, AがBから受ける力積をe, m, M, v で表せ。 * (5) AとBの衝突の際に失われる運動エネルギーをe, m, M, vo で表せ。 するとき、反発係数を A Vo m BOM 対速度)

物理のエッセンスの力学の問題について質問です。 (2)の運動量保存の式ではmv+MV=mv0とされていますが、衝突後のMの速度は最終的に0になると言う認識でいいのでしょうか？？ また、もしそうならば滑らかな床であるのにも関わらず速度を持った物体が静止する理由を教えて頂きたい... 続きを読む

①+M×② (m+M)v'= (m-M) ひ1+2Mv2 V₁ = (m-M)v₁+2Mv2 m+M ①mx② 11/12M2=1/2x2 力学 17 M . x=V √ k 3mvo M 2(m+M)V k ちなみに v= 2m-M 2(m+M) v < 0 となる (M+m)v2′'=2mv+(M-m)vz V₂ = 2mv,+(M-m)v₂ m+M 問題の図では, はじめのP,Qの速度 が右向きに描かれているが, どんなケー スであれ,この結果は通用する。 M=mのときは,U1'02,02′'=v とな って、速度の入れ替わりが起こる。 ただ, 「等質量」で「弾性衝突」 という二重の条 件が必要であることを忘れないように。 78 (1)e=0 は完全非弾性衝突ともよ ばれ, 衝突後の速度差が0, つまり一体 化する(ひっつく) ケースである。 衝突直 後の両者の速度をとすると mv=m+M)より v= m m+M -Vo このときの運動エネルギーがばねの弾性 エネルギーに変わっていくから (m+M) v² = 1½ ½ kx² m+M mvo .. x=0 からは左へはね返っている。 79 M v m V +0000000 れきぜん 速さをv, Vとする。 (速度にしない のは向きが歴然としているため) 運動量保存則は mv=MV ... ① 力学的エネルギー保存則は ......② 11/21k=1/2m+1/2 MV22 ①のVを②へ代入し m2v2 |\ {kl²=\/\mv²+ 2M =1/2m0(1+77) M kM v=l m(m+M) k √k(m+M) 衝突の直前・直後を力学的エネルギー 保存で結ぶことはできないが, 衝突後は みきわ 成り立つという見極めが大切。 (2) 衝突後のm, Mの速度を v, Vとす る。 mv+MV=mvo v-V=-(0-0) ①mx② より 3m この場合,「物体系はどれとどれ?」 と尋ねると,「P と Q」 という答えが圧倒 的だ。 それでは, ばねの力が外力として 働いてしまう。 それでも, ばねの力はP Q に対して, 逆向きで同じ大きさな ので,外力の和が0ということでセーフ なのだが, 「P と Q とばね」 を物体系と とらえるとよい。 ばねの力は内力 (グル ープを構成するメンバー間の力)となっ て気にならないし, ばねには質量がない ので,運動量は常に0 で, 保存則の式に 顔を出してこない。 80 V=- 2(m+M) -Vo 今度は板だけがばねを縮めていくので 最も高い位置にきたかどうかは,台 上の人に判断させればよい。 その人が見 てPの速度が0になったときにあたる。

物理の質問です。 （3）の解答に、分裂後の速度を右向きを正とするとあるんですけど、問題ではQを左向きに打ち出したとあるのに、どうしてもわざわざどっちもの速度を右向き方向で考えてるんですか？？お願いします🙏

R P m m 2m 20 質量がそれぞれ2mm, mの3つの 部分P,Q,Rから成るロケットが宇宙空 間で静止している。 はじめ, Rを左向きに 打ち出した。 放出後のPQから見たR の速さはuであったので, P・Qの速さは1である。また,この 際に要したエネルギーは(2)である。 アウト 続いて, Q を左向きに打ち出した。 放出後のPから見た Q の速さは (3) となっている。 やはりであったことから,Pの速さは (立命館大 +東北工大)

この問題の解説の、赤印をつけた右辺側の式がよく分かりません。 どなたか教えていただきたいです🙇‍♀️💦

68 第1編■力と運動 基本例題 31 平面上の運動量の保存 139 解説動画 なめらかな水平面のx軸上を正の向きに 6.0m/sの速さで進んでいた 質量 0.10kgの小球Aと, y軸上を正の向きに 4.0m/s の速さで進んでいた質量 0.20kgの小球Bが原点Oで衝 突した。衝突後のAの速度のx成分が 2.0m/s y成分A が 5.0m/sであるとすると,Bはどのような方向へ速さ 何m/sで進んだか。 衝突後のBの速度の向きは,x軸 となす角を0とするときの tan の値で答えよ。 y A 6.0m/s 0 4.0m/s B 指針衝突後のBの速度のx, y成分を仮定し, それぞれの方向で運動量保存則の式を立てる。 解答 衝突後のBの速度のx,y成分をそれぞ れ Ux, vy [m/s] とすると, x方向とy 方向について運動量の各成分の和がそ れぞれ保存されるから x方向: 0.10×6.0 = 0.10×2.0+0.20vx 方向: 0.20×4.0 = 0.10×5.0+0.20vy この2式からvx と y を求めると ひx=2.0m/s, vy=1.5m/s したがって,Bの速さ” 12 v = √√x²+vy² 2 =√2.02+1.52 =2.5m/s Vy 1.5 = tan0= Vx 2.0 =0.75 Vy Vx B V

（3）です。解答の右辺の0-1/2×1.5×v^2 はどこの値とどこの値を引いているのですか？

例題 35 長さ2.5mの糸の先に質量 0.5kgの 小球Aをつけ、図の位置から静かに放 すと、固定点の真下で, 静止していた 質量1.5kgの物体Bと衝突した。Aと Bの間の反発係数をe, 重力加速度の大 きさを 9.8m/s とする。 B (1) 衝突直後のAおよびBの速度UA, UB を求めよ。速度は左向き を正とする。 (2)Aが右方にはね返されるためのeの条件を求めよ。 (3) 床面の動摩擦係数を0.25とする。 静止するまでにBがすべっ た距離を求めよ。 (1) 衝突直前のAの速度は、力学的エネルギー保存則より 0.5×9.8×2.5=1/2×0.5×ぴ v=7 [m/s] 衝突直前直後について、 運動量保存則と反発係数の式は 0.5×7=0.50A+1.50s UA-UH ew 7 この2式より ひん V₁ = (1-3e) [m/s] DB to - 24/7 (1+e) (m/s) (2) (1)の答えは左向きを正としているので、 衝突後Aが右方に進む条件は ひゃくひより e> (3)(摩擦力のした仕事) (運動エネルギーの変化)より -0.25×1.5×9.8×1=0-1/2×1.5×um² 1=10 v²=(1+e)' [m]) 49

物理で、どういう時にどの公式を扱えばいいかわかりません。 （今課題で運動量保存則を進めています。運動量保存則も触れていただけると嬉しいです。）

初歩的な質問で申し訳ないのですがこの「Uを消去して整理する」とはどういうことなのでしょうか

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い ることもできる。 (3)Qの速度をひとすると 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 1/12m2=1/12m+1/2MU2・・・･･ ② -mvo -mu²+MU² Uを消去して整理すると (m+M)u²-2mvu+(m-M) vo 20 2次方程式の解の公式より u= m+M m+M -Vo 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 は右へ動 いているはず) ゆる m-M u= Vo m+M High (3) は P, Qがばねを介して緩やかな衝突をした後と見てもよい。エネル ギーを失わない弾性衝突だから,e=1の式u-U=- (vo−0) を②の 代わりに用いるとずっと速く解ける。

初歩的な質問で申し訳ないのですがこの「Uを消去して整理する」とはどういうことなのでしょうか

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い ることもできる。 (3)Qの速度をひとすると 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 1/12m2=1/12m+1/2MU2・・・･･ ② -mvo -mu²+MU² Uを消去して整理すると (m+M)u²-2mvu+(m-M) vo 20 2次方程式の解の公式より u= m+M m+M -Vo 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 は右へ動 いているはず) ゆる m-M u= Vo m+M High (3) は P, Qがばねを介して緩やかな衝突をした後と見てもよい。エネル ギーを失わない弾性衝突だから,e=1の式u-U=- (vo−0) を②の 代わりに用いるとずっと速く解ける。

初歩的な質問で申し訳ないのですがこの「Uを消去して整理する」とはどういうことなのでしょうか

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い ることもできる。 (3)Qの速度をひとすると 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 1/12m2=1/12m+1/2MU2・・・･･ ② -mvo -mu²+MU² Uを消去して整理すると (m+M)u²-2mvu+(m-M) vo 20 2次方程式の解の公式より u= m+M m+M -Vo 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 は右へ動 いているはず) ゆる m-M u= Vo m+M High (3) は P, Qがばねを介して緩やかな衝突をした後と見てもよい。エネル ギーを失わない弾性衝突だから,e=1の式u-U=- (vo−0) を②の 代わりに用いるとずっと速く解ける。