大学古典力学の2質点系の問題です。 この問題の（II）で重心Gに対する相対位置ベクトルとして、解答下線部のようにおいていますが、何故こうなるのですか？分かる方がいましたら教えて下さい。

演習問題 96 2質点系の運動 (I) 右図のように xyz 座標をとる。 長さ 3r の質量の無視できる棒の両端に,それ ぞれ質量 2mmの質点を取り付けたも のが、その重心Gのまわりを一定の角 速度で回転している。 重力はy軸の負voy = の向きに働くものとし、この2質点系の y4 2m cart ro Wo m Vo. vosino- Pox VoCose ス 重心Gを, 原点から、時刻 t = 0 のときに 仰角6 (0<</2)初速度 Do = [Vox, Voy, 0]. (vo=||vo||) で投げ上げるものとする。 このとき、この回転しながら運動する 2質点系について、時刻におけ る (i) 全運動量P, (ii) 全運動エネルギーK, () 全角運動量Lを 求めよ。 また, (iv) この2質点系の位置エネルギーを求め、力学的 ネルギーが保存されることを示せ。 ただし, 2質点系の回転はxy 平面 内で起こるものとし、 空気抵抗は無視する。 ヒント! (i) 全運動量P=PG, (ii) 全運動エネルギーK=KG+K', (i) 全角運動量L=Lc+L' の公式通りに求める。 (iv) 位置エネルギーの基 準を zx平面にとる。 解答&解説 P=Pc=3mUG (ii) 2質 K = (KG ここ KG= 質量 重心 K質重Gがで対 G が, で 対 Vol (速 V01 G Toz こ Vo さ V02 -v=jo =[var-gt+v 以 G (3m) (i) 2質点系の全運動量Pは,全質量 3m が集中したと考えたときの重心Gの運動 量 Pc に等しい。 重心Gには,重力に よる加速度g = [0,-g, 0] が生じるので, その速度UGx成分は, Per PacOS (一定成分は, Voy = - gt+ vosino となる。 t = 0 のとき Poy= Posin より ∴Uc=rc=[vocose, -gt + vasin0, 0] ……① より, P=Pc=3mUc=3m [vocoso, gt + vesin 0, 0] となる。 K 162

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)

物理の運動量保存についてです。相対速度がuであることはわかるのですが,vaとvbの大小は問題で与えられていないのになぜわかるのですか？

32 運動量の保存と相対速度 質量m[kg] の頭部Aと質量 M [kg] の尾部Bから なるロケットが速度 [m/s] で進んでいるとき, 尾部Bを頭部Aに対する相対的な速さ u [m/s] で一瞬のうちに分離した。 (1) 分離後の頭部Aの速度をVA [m/s], 尾部Bの速度を分離前 VB [m/s] として, VA, UB, uの関係を示せ。 (2) 頭部Aの速度 vA [m/s] を求めよ。 例題8 分離後 B A →1 B A

物理基礎の答えの書き方に関して質問です。 例えば大門10では、問題文では0.40m/sで動いているとなっているので、答えもそれに合わせて-0.60m/sとしたのですが、-0.6m/sでした。 また、大門11も同様に、問題文では2.0m/sとなっていたので、8.0mとしたの... 続きを読む

め -向き 20m~10m/s 00 とする。 =6.756.8m 加速度。 の直線の傾 m/gi 9 解答 人, XB, Do, α, tはそれぞれの物理量 の数値を表すものとする。 Aの出発点を原点とし て, Aの位置は X = Dot+- 1/2ap=4.0t+1/2×2.0× 2 Bの出発点を原点として, B の位置は XB=vot=8.0t ....... 時刻に追いついたとすると, XA と B には次 の関係が成り立つ。 XA=12+XB ① ② ③ から 4m f-4.0t-12=0 向きに進 (t-6.0) (t+2.0)=0 t0 なので t=6.0 よって、AがBに追いつくのは 6.0秒後 解答 (1) V=01+02 10 =0.40+1.0 = 1.4m/s (2)人の速度は,動く歩道と逆向きなので -1.0m/s となる。 V=v+vz=0.40+(-1.0) =-0.6m/s 11 解答 (1) V=v+vz=10+20 =12m/s (2)V=01+02=-10+2.0 =-8m/s

赤線のところで、どうして−eになるのでしょうか？

天俊 運動量の変化は,その間に |vv| が受ける力積は, 秒 (記号N・s)。 り立つ。 運動 m2 V2 m2 U2 (c) 合体・分裂 物体が合体, 分裂する場合も, 運動量は保存される。 3 反発係数 (はねかえり係数) 各物体の速度を用いると, 反発係数eは. mi+m202 衝突前 m₁vi m202 向に軸をとり, 運動量 を各方向の成分に分け て、保存の式を立てる こともできる。 第Ⅰ章 力学Ⅱ |衝突前 衝突後 ①反発係数 直線上の2物体の衝突では,衝突前後の VI 02 == m [⊿t[s] 後 F mv e= v₁'-v₂' V₁-V2 | 衝突後の相対速度 反発係数 = 衝突の相対速度 4 V FA v' v' mu' mv-mv=FA ... ⑥ 面に垂直な方向vy'=-ev, ... 7 ・7 ? ●壁との垂直な衝突 反発係数eは, ○なめらかな面への斜めの衝突 面に平行な方向 Ux'=Ux e= =- ･･⑤ v v v Vx -H-- F[N]↑ 斜線部の面積 Fat に等しい ②反発係数による衝突の分類 e=1. ･･･ (完全) 弾性衝突。 力学的エネルギーは保存。 0≦e<1‥‥非弾性衝突。 力学的エネルギーは減少。 Vy e=0....... 完全非弾性衝突。 衝突した2物体は一体となる。 F ような力を撃力 (衝撃力 ときそのまとまり プロセス 次の各問に答えよ。 1 東向きに10m/sで運動する質量1500kgの自動車の運動量を求めよ。 2 西向きに運動する物体に10Nの力を40s間加えると, 物体は静止した。 物体が受け た力積を求めよ。 3 右向きに 10m/sで運動する質量 0.10kgのボールをラケットで打つと,ボールは左向

物理のエッセンスからです。 2ページ目のHighのところの「(だから右辺にマイナスがつく)」と書いてありますが、なぜマイナスがつくか分かりません。 分かる方、易しく教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

62 力学 [解説] 直線上の衝突では反発係数 (はね返り係数) e (0≦e≦1) の式が成り立つ。 いろ いろな書き方があり、自分なりの覚え方をしていればよい。 本書では次の形式で いこう。 衝突後の速度差=-ex (前の速度差) 注意すべきは,速度の差であって,速さの差ではないという点だ。 つまり、 正・負を考えて代入しなければならない(差をとるときの物体の順番は両辺で合わ せる)。そこで衝突後の“速度”を未知数とする。上式の左辺は素直に書けるし, 運動量保存則そのものが速さでなく,速度の式だからだ。速度はもちろん地面に 対する速度。1,2を連立させて解けば,答えの速度の符号が運動の向きを教 えてくれる。 EX1 静止している質量MのQに質量mのPが速 ひで衝突した。 その後のP, Q の速度 UP, UQ (右向きを正) を求めよ。 また, Pがはね返る条件 を求めよ。 反発係数をeとする。 P Vo m M 解 運動量保存則より mvp+Mv=mvo ① eの式より Up-VQ=-e(vo-0)2 衝突後 UP VQ ① +M×② と v を消去し (m+M)up= (m-eM)v m-eM Up = Vo m+M ①-mx② より (m+M)vg=(1+emvo ・③ ③ 図示するときは,分か りやすく正としておく (1+e)m VQ= Vo ・④ m+M Up<0だと Pがはね返るためには, up < 0 となればよい。 よってm<eM 一方, は無条件に正だから, Qは右へ動く当たり前だね。 左の方へ Vp 運動 ちょっと一言 運動量保存則を“後=前”のように書いておくと,このように辺々 で速く計算できる。 ちょっとしたテクニック。 こんな問題ではPが受けた力積がよく問われる。「力積=運動量 の変化」 より mu-mv として求めてもよいが、 作用・反作用を利 用し,Qの運動量変化 Mv0 にマイナスをつけた方が簡単だ。

物理のエッセンスについてです。 写真2枚目の二回目に出てくる、Missで言っている意味がわかりません。どうしてその式だとダメな理由、そして、距離を出すことが出来るこの2式の違い(使い分け)を教えて頂きたいです。 うまくまとめられずすみません🙇🏻‍♀️ 分かる方、よろしくお願... 続きを読む

さあ,運動方程式も最終段階だ。次のケースで実力を試してみよう。 EX 3 滑らかな床上に置かれた質量Mの板B がある。質量 mの小物体Aが速さ v で飛 び乗り,Bの上を滑った。それぞれの物体 A の加速度を求めよ。 また, AがBに対して 止まるまでの時間とB上で滑る距離を 求めよ。 A, B 間の動摩擦係数をμとする。 mvo M B

この問題、全くわかりません。助けてください。 地面から見ると4.9m/sの鉛直投げ上げに見えるとはどう言うことですか？

[知識] 38. 気球からの落下 速さ 4.9m/sで上昇している気球から, 小球を静かに落下させた ところ, 4.0s後に地面に到達した。 小球をはなした位置の地面からの高さはいくらか。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 ヒント 気球から静かにはなした直後の小球は、地面から見たとき, 気球の速度と同じ速度で運動して いるように見える。

この（ア）から（オ）全て解いていただきたいです。 今日やったばかりのテストなので答えはないです💦 どなたかご回答よろしくお願いします🙇‍♀️

(2) 西から東へ向かって速さ2.0m/sで、 川が流れている。 静水で3.0m/sで進む船 A、 Bについて以下の問いに答えなさい。 考え方や途中の過程がわかるように答案を作成 し、答えには単位をつけること。 観測者C 船A 西 A 3.0m/s 310 m/s 船B 東 川→2.0m/s B (ア)川岸にいる観測者C から見た船Aの速度v, は、どちら向きで速さはいくらか。 (イ) 川岸にいる観測者C から見た船B の速度v, は、 どちら向きで速さはいくらか。 (ウ)船Aが川を80m 下るのにかかる時間は、いくらか。 (エ) 船B が川を80m上るのにかかる時間は、いくらか。 (オ)船A から見た、 船B の相対速度 VAB はどちら向きで速さはいくらか。

ここにのってる （2）の（a）（b）と（3）の問題の解説をお願いしたいです🙇‍♀️ 出来れば図などが欲しいです、、💦 明後日テストなので早めにご回答いただけると嬉しいです！

(2)自動車 A が東向きに20km/hで進み、 自動車Bが西向きに50km/hで進んでいる。 (a)自動車 A に対する自動車Bの相対速度はどの向きに何 km/h か。 20km 西向きに30km、西向きに70km/h.50km/k (b) 自動車 B に対する自動車Aの相対速度はどの向きに何km/hか。 西向きに30km、東向きに70km/h. (3) 西向きに 25km/hで進む自動車Pから、 東向きに 15km/hで進む自動車 Q を 見たときの速度はどの向きに何km/hか。 東向きに40km/h. 15-25--109198110km/h まず きを めて