黄色線なのですが、ここでの保存則とは運動量保存則ですか？またQ上の人とは相対速度を考えるときに意識するだけで他にもQについて考えなければならないこととかあるのですか?黄色線の文全体の解説をいただけると嬉しいです。衝突後の速度差=-e*(衝突前の速度差)、これは運動量保存則で... 続きを読む

(1)e=0 (2)e= e=1/2 79 なめらかな床上に, 質量Mの板が, ばね定数k 一のばねで結ばれて置かれている。質量m ( <M/2) の物体が速さで板に当たるとき, ばねの縮みの 最大値はいくらか。衝突は瞬間的とする。 64 力学 ヨット 等質量の弾性衝突では,速度が入れ替わる。 78の答えが出たら,M=mとしてみると分 かる。たとえば,Qがはじめ静止していると, 衝突してきたPが止まり, Q が で動き出 すことになる。 ↓ 伴うことが運動量保存則、御父 ← 非弾性力学的エネルギー弾性復、分裂(大事なし 分裂(あり) 解 (1) P がばねを押し縮めると同時に,Qは ばねに押されて動き出す。 ばねが最も縮 VI 運動量 65 (止まった) んだときとは, Q から見て接近してくる Pが一瞬静止したときでもある。 相対速度 0 つまり、相対速度が0となるときだ。 し たがって,このときQの速度もである。 Qから見た Pの運動 P.Qの速度は同じ M. m Vo Imam 運動量保存則より mv=mv+Mv m v= m+Mvo の場合について求めよ。 トク 2物体が動いているとき, "最もは相対速度に着目 保存則の威力 しかし、保存則は運動方程式を超えた力を秘めている。 たとえば, 滑らかな 力学的エネルギー保存則, 運動量保存則とも運動方程式に立脚している。 (2) 力学的エネルギー保存則より りっきゃく 11/11/12m+1/+12 -kl² 2 一体となっては、e=1. . l=vok(m+M) mM 曲面をすべり降りたときの物体の速さや, 衝突の問題では運動方程式を用い ても事実上解けない。ただ,保存則には適用条件があることは常に意識して おかねばならない。 摩擦抵抗なし(保存力以外の力の仕事= 0) 力学的エネルギー保存則 衝突・分裂(物体系について外力=0) 運動量保存則 力学的エネルギー保存則は仕事を, 運動量保存則は力を条件にしていると いう違いがある。 両者はまったく独立な法則であるが, 両立することもあり、 連立的に解くタイプは概して難問となる。 が, パターンを心得ていれば, 取 扱いはむしろ一本調子だ。 猛犬を手なずけて忠犬としてしまおう。 EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Qがばね定 P 数k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。 Vo m k Q mmmM (1) ばねが最も縮んだときのPの速度vを求めよ。 (2) ばねの縮みの最大値を求めよ。 (3)やがてPはばねから離れた。 Pの速度を求めよ。 ちょっと一言 ここでQ上の人に保存則まで用いさせてはいけない。 保存則や 運動方程式は静止系 (あるいは慣性系)で用いるべきもの。 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 1/12mo=1/2mu2+1/2MU2 "= Uを消去して整理すると ......② (m+M)u2-2mvou+(m-M)vo2 = 0 2次方程式の解の公式より m±M u= Vo .. u=. m-M m+M m+M 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 いているはず) 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。

31.(3)の考え方はわかるのですが計算で(√2-1)が出てくる意味がわかりません√はなんで外れないんですか？

[知識 31. 自由落下に要する時間 小球をん 〔m〕だけ自由落下させた。重 力加速度の大きさをg〔m/s2] とし, 小球が落下するのに要する時間 について,次の各問に答えよ。 (1) 小球がん 〔m] を落下するのに要する時間はいくらか。 (2) 小球が前半の1〔m〕を落下するのに要する時間はいくらか。 2 (3) 小球が後半の1/7 〔m〕を落下するのに要する時間はいくらか。 2 h 20.5 例題4 ●小球

赤い丸で囲んだところはは、Aの位置エネルギーですか？Bの位置エネルギーですか？教えてください！

42 電磁気 1 静電気保存則 11 静電気保存則 43 +Q [C] を帯びた質量 M [kg] の粒子 Bがx軸 上の点Pに静止している。 また,+q 〔C〕 を帯びた質 M.Q m.g A No B →x P 量m 〔kg〕 の粒子 A が最初, B から十分離れた位置にあり,x軸上正の 方向に速度vo [m/s] で動いている。 クーロン定数をk [N·m2/C2] と し,重力や粒子の大きさは無視できるものとする。 *ず,粒子Bが点Pに固定されている場合について, [1) AB間の距離の最小値 ro 〔m〕 を求めよ。 (2) AB間の距離が2ro 〔m] のときのAの速さv [m/s] を求めよ。 (3)Aの加速度の大きさの最大値 amnx 〔m/s2] を求めよ。 次に,粒子Bがx軸上を自由に動ける場合について, (4). AがBに最も近づいたときの, Aの速度u [m/s] を求めよ。 ま た AB間の距離 1 [m] を求めよ。 (5)その後AとBは互いに反発し遠ざかる。 十分に時間がたった後 のAの速度v [m/s] を求めよ。 LECTURE (1) 無限遠点での位置エネルギーはU=g×0=0 で AB間の距離がrの とき U = qr kQ と表されるから、力学的エネルギー保存則より 12mu2+0=0+ kgQ 2kgQ .. Yo= ro mvo2 (2)前問と同様に 11/23m²+0=1/12/31 kqQ -mv² + 270 1 = A (3) 加速度が最大となるのは, 静電気力が最大になると きで, AがBに最も近づいたときだから mamax=k- = k 9Q ro2 kqQ Cmax= mvo mro4kgQ (4) 最接近のときの相対速度は0で AとBの速度 は等しくなるから, 運動量保存則より v= 72 加速度のこと は力に聞け! 止まったし mv=mu+ Mu m . u = Vo + m+M 物体系についての力学的エネルギー保存則より nv= 11/21m² 120m² +12/2/21 (岡山大) 71 Bから見れば 上で求めたuを代入して n= mMvo2 2kgQ(m+M) AAはUターン kqQ r Level (1)~(3)★ (4),(5)★ Point & Hint (1) (2) 力学的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーUはU=gV と, kQ V= からつくり出す。 r (3) 加速度といえば, — 運動方程式 ma=F を思い出したい。 (4) 物体系に働く外力がないから…。 最接近のとき, Bから見てAは一瞬止まる から…。 AB間の距離については,A・B 全体について (物体系について) 力学 的エネルギー保存則を用いる。 位置エネルギーの形は前半と変わらない。 (5)2つの保存則の連立。 A と B は十分離れるので位置エネルギーは0としてよ い。 位置エネルギー U= はAとB 全体でつくり出したもので, 1, 2)では Bが固定されているためAだけで使えたのである。 力学でいえば. AとBがばね で結ばれているときの弾性エネルギーの扱いに似てい (5)Bの速度をひB とすると, 運動量保存則より 力学的エネルギー保存則より mv=mvs+M ... ① 11/23m²=1/21mv^2+1/2v…② ①,②よりv を消去すると V₁ = m-M m+Mvo という の正負はとMの大小関係で決まる。 なお,計算からは 解も出るが,Aは静電気力で減速されているので不適 (初めの状態に対応)。 別解 弾性衝突とみなしてもよい。 反発係数 e=1 だから ひA-VB=-1× (v-0) ......③ ①と③の連立で解くと早い。

仕事とエネルギーの関係について エネルギー（前）+外力のした仕事＝エネルギー（後） と認識していましたが、この問題でそれを考えると⑤になり、明らかに静電気力のした仕事は正なのに負になってしまいます。答えは③です。 なにが間違っていますか お願いします

第3問 次の文章(A・B) を読み、後の問い (問1~5)に答えよ。(配点 20) A 電位差と仕事について考える。ただし、重力の影響は無視できるものとする。 問 次の文章中の空欄 ア . イ に入れる式の組合せとして正しいも のを,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 14 図1のように、電場 (電界) 中で, 静電気力がはたらいている電気量( (g>0) の点電荷に,静電気力とつり合う外力を加えて,ゆっくりと電位 Vy の点Aから電位 VB (VA> VB)の点B まで移動させた。この間に静電気力が ア と表される。また,この間に点電荷に加 した仕事 WAB は WAB えた外力がした仕事は イ である。 ①② ④ 4 電位 TA- 外 A B 図 RE 1 VA VB 低 F VA+WAB =√ WAB= ア AVA q VA g (VA-VB) イ WAB WAB WAB g(VA-VB) 9(VB-VA) >WAB -WAB g (VB-VA) WAB (第4回 15)

質問です。 写真の問題について、 それぞれどのように求めれば良いのでしょうか?? 考え方 を教えて下さい〜!!! 宜しくお願いします。

問 69 図の回路で, 交流電源の電圧の実効値を 12Vに保ち、 周波数を変化させると, 1.0×103Hz のとき, 回路に流れる電 流は最大となり, 実効値は60mAであった。 コイルLの自己 インダクタンスはいくらか。 また, 抵抗 R, コイルL, コンデ ンサーCに加わっている電圧の実効値は, それぞれいくらか。 円周率を3.14 とする。 R mimg 20.400F

問3の問題で、右向きに速度uを置いたので、設問の設定時にはuが負の速度として出てくると思ったのですが正でした。 なぜでしょうか？ 教えてください🙇‍♀️

図のように、滑らかな水平面上に,質量Mの小物体Bが置かれ, その右方には, ばね定数kの軽い ばねが取り付けられた質量mの小球Cが置かれている。 いま, Bの左方から質量mの小球Aが速さvo でBに向かって運動し衝突した。 A, B, C の運動はすべて同一直線上で行われ, 空気の抵抗は無視で きる。また, A,B間の反発係数はe として,次の問に答えよ。 ただし,速度, 力積等のベクトル量は, 図の右向きを正とする。 A 10 (5 m-eM m+M 1 mvo ⑤ 衝突直後のA,Bの速度をそれぞれ”, Vとする。 これらを求めよ。 1 2 (5 -Vo m eM m+M m(m-eM) m+M V 5) V. ③③ -mvo -Vo 6 3 問2 衝突の瞬間, AがBから受ける力積を求めよ。 mM m+M (6 20 mM k(m + M) ハイレベル物理 前半 第4講 チェックテスト DV√TH OV√ m ① V. ② V. k m+M em - M m+M 6 (③3) -Vo em m+ M M V k -Vo (4) 6 V M(em-M) m+M -V (7) V (4 m m+M B -Vo M (1+e) M m+M -Vo 問3 Bがばねと接触している際, ばねが最も短くなるときのBの速度を求めよ。 M 10 2 V m+M m m+M fetal. 問4 問3のとき, ばねの自然長からの縮みはいくらか。 -Vo mM √k(m-M) 4 3 V m+M V k -V 3 (1+e)mM (m+M)2 -Vo mM m+M V (1+e) mM m+M 8 5 4 V ⑦V ooooo -V0 (1+e) m m+M Vo (8) -Vo (1-e) mM (m + M)² m-M k m √k (m + M) V C (1+e)mM m+M ⑧V m 4 Vo M √k(m + M)

どう計算すればいいですか？ t＝の式です。

h 時間[s]から, (2)の前半 1/4 [m]の落下時間 [s] を 2 1)。 == 2h g √√h=(√2-1)√/h (s) 81

(3)を写真のノートのように解いたのですが間違いで、なぜこの解き方ではダメなのか分かる方教えて頂きたいです。よろしくお願いします。

30. 自由落下 高さ 44.1mのビルの屋上から, 小球を自由落下させた。 地面に達する までの時間と、地面に達する直前の小球の速さを求めよ。 ただし,重力加速度の大きさ を9.8m/s² とする。 [知識 31. 自由落下に要する時間 小球をん 〔m〕 だけ自由落下させた。重 力加速度の大きさを g〔m/s2〕 とし, 小球が落下するのに要する時間 について,次の各問に答えよ。 (1) 小球がん [m] を落下するのに要する時間はいくらか。 (2) 小球が前半の [m]を落下するのに要する時間はいくらか。 2 ③ 小球が後半の1 [m] を落下するのに要する時間はいくらか。 [知識] 32. 鉛直投げおろし 高さ39.2mのビルの屋上から小球を初速度 9.8m/sで鉛直下向きに投げおろした。 重力加速度の大きさを9.8 m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 小球が地面に達するのは何s後か。 724 39.2m 0000 ●小球 9.8m/s

この問題の（３）の最後の計算が分かりません！ 誰か解説してくださるとありがたいです！

[知識 30. 自由落下 高さ44.1mのビルの屋上から、小球を自由落下させた。 地面に達する までの時間と,地面に達する直前の小球の速さを求めよ。 ただし, 重力加速度の大きさ 例題4 を9.8m/s² とする。 [知識 31. 自由落下に要する時間小球をん[m] だけ自由落下させた。重 力加速度の大きさをg〔m/s2] とし,小球が落下するのに要する時間 について,次の各問に答えよ。 (1) 小球がん 〔m〕を落下するのに要する時間はいくらか。 h (2) 小球が前半の1/28 [m] を落下するのに要する時間はいくらか。 (3) 小球が後半の h [m〕を落下するのに要する時間はいくらか。 2 例題4 [知識] 32. 鉛直投げおろし 高さ39.2mのビルの屋上から, 小球を初速度 9.8m/sで鉛直下向きに投げおろした。 重力加速度の大きさを9.8 m/s2 として,次の各問に答えよ。 39.2m 問題4 000 ●小球 (2) が取尚 (3) 最高点の高 (4) 小球が再び それぞれ求め ヒント (2) 最高 [知識] 36. 鉛直投げ上 直上向きに投 する｡ (1) 小球を (2) 小球 (3) 海面 9.8m/s 37. 鉛直 [m/s]で 時刻 [s たも ただし (1) (2)

有効数字は式では2桁なのに答えはなぜ3桁なんですか？ (3)だと2.5×10の二乗秒にならないんですか？？

(2) v = VA+VBより, v = 6.0m/s + (-2.0m/s) = 4.0m/s 2.0 × 10³ m 8.0m/s (3)1)より,t= = 250 s よって, 250秒 (4分10秒)。 2.0x103m 4.0m/s (4)2)より,t= = よって500秒 (8分20秒)。 3 500 s 40×10mで