破片aの水平方向の速さは分裂前の物体の水平方向の速さに等しいのですか。

AB 1:2 (S) 185. 空中での分裂 質量mの物体が, 水平から 45° の向きに速 2cで打ち上げられ, 最高点に達したとき, 質量が12の2 つの破片に分裂し, それぞれ水平に飛び出した。 質量の小さい破 片Aが出発点に落下したとすると, 大きい方の破片 Bは, 出発点からどれだけはなれた 位置に落下するか。 ただし, 重力加速度の大きさをg とする。 例題23 ヒント破片Aの水平方向の速さは、分裂前の物体の水平方向の速さに等しい。 185. 空中での分裂 解答 3v2 g 指針 水平方向では, 物体は内力のみをおよぼしあうので, 分裂前後 での水平方向の運動量の和は保存される。 また, Aは出発点にもどって おり,Aの水平方向の速さは, 分裂前の物体の水平方向の速さに等しい。 運動量保存の法則の式を立ててBの速さを求め, 水平距離を計算する。 解説 初速度の水平成分の 大きさは2vcos45°=vで あり(図1), 最高点での速度 はこの水平成分に等しい。 分 裂前に物体が進んでいた水平 方向の向きを正とすると, 分裂直後のAの速度はvとなる。 分裂直後 のBの速度をv とすると, 水平方向の運動量は保存されるので(図2), √20 A, B v2 [ひ m 2m 3 3 45° 正の向き 図1 v 図2 ←一連の運動において, 鉛直方向には重力 (外力) がはたらくため、 鉛直方 向の運動量は保存されな い。 最高点で物体は水平 方向に速さで飛んでい る。 破片Aが出発点にも どっているので破片 A の水平方向の速さも”で ある｡ 3 mv=mx(-v)+ 2m 3 × V2 02=2v また、初速度の鉛直成分は2vsin45°=vである。 打ち上げられてか V ら最高点までの時間を とすると, 0=v-gt t= g v2 出発点から分裂地点までの水平距離は, h=vt= ...① g 分裂してから落下するまでの時間はであるから,最高点から落下点 g 2v2 までの破片Bの水平距離は, L2=2vt= ...2 g 式 ①,② から, 求める水平距離Lは, L = 4₁+12= 0² + 2v2 3v2 g g g (1) ◎鉛直投げ上げの公式. v=vo-gt を用いている。 物体、およびBの鉛直 方向の運動は,いずれも 加速度の大きさがgの 等加速度直線運動なので, 発射点から最高点までの 時間と,最高点から落下 するまでの時間は同じに なる。 (9) 115

②運動量用保存 のところがよく分かりません。 水平方向で三角台と物体全体の運動量保存則:OK とありますが、三角台は水平方向にNを分解した力がはたらいているので運動量は保存されないんじゃないんですか？ 物体全体というのは、三角台と物体を合わせて考えている、ということで... 続きを読む

| 4 運動 方向 なめらかな三角台と物体 STA 07 N 運動方向 カ N' N⭑ mg なめらかな床Mg 1 三角台と物体全体に着目する。 垂 直抗力 N (非保存力) が三角台にする 仕事と物体にする仕事どうしは打ち 消し合う。 垂直抗力N' (非保存力) は台の運動方向と垂直なので仕事を しない。 三角台と物体全体の力学的エネ ルギー保存則: OK ②三角台と物体全体に着目すると, 水平方向に外力からの力積は受けな い。また,垂直抗力 N は内力である。 水平方向で三角台と物体全体の 運動量保存則: OK 物体 2

(1)(2)の解き方の区別がわかりません。どうして(1)ではAのみに着目した力の式を立ててT=mgとすることができないのでしょうか？

+ チェック問題2 鉛直ばね振り子 ばね定数k, 自然長の軽いばねの両端 にともに質量mの小球A,Bがつけられ ており、Bは天井からつるした軽い糸の先 についている。軸は、Bの位置を原点に して、 鉛直下向き正にとる。 (1) Aをつり合いの位置で静止させたとき (ア)糸の張力Tを求めよ。 (イ)Aの座標」を求めよ。 (2)(1)の状態からばねの自然長の位置ま で,Aを持ち上げ、静かに放した。 (ア)Aを持ち上げた外力のした仕事Wを求めよ。 wwwwwww 12分 (イ) Aが(1)のつり合いの位置を通過するときの速さを求めよ。 (ウ) 糸は張力が2.5mgになると切れる。 糸が切れる直前の ばねの伸びを求めよ。 (x)運動中に糸が切れるかどうか判定せよ。 解説 (1) (ア)糸の張力Tが問われているので. 力のつり合いの式を考える。 図aで2つの小球に 着目した力のつり合いの式より(ばねの弾性力どう しは相殺). Fmgでは?T=mg+mg=2mg……容 000000000 (イ) つり合いの位置でのばねの伸びをdとする。 図aで、Aのみに着目した力のつり合いの式より、 kd=mg よって, d= mg ・① k (自然長) 1- (?)ではよって求める座標ェ」は, 式を立てない なぜAのみの x₁ =1+d=1+ k mg 容 ここまで, まだエネルギーは使っていないよ。 H+d 96 物理基礎の力学 x軸 kd

摩擦力が働いているのになぜ運動量保存則が成り立つのですか？

求めよ。 135 動く板の上での物体の運動 右の図 のように,質量mの小物体が質量 Mの大きな 板の上にのっている。 小物体と板との間の動摩 Vo 小物体 m 板 M 床 擦係数をμとし, 板と床との間の摩擦を無視する。 時刻 t=0 において,小物体に右向 きの初速度vを与えると,板も同時に動き始めた。 右向きを正の向きとし, 重力加速度 の大きさをgとする。 (1) 小物体が板に対して静止したときの板の速さ Vを求めよ。 (2) 小物体に初速度を与えてから, 小物体が板に対して静止するまでの時間 t を求めよ。 1530, 146, 147

重力の分解がこうなる理由がわかりません。 sinとcosが逆じゃないかと思ってしまいました。 教えてください、、！

0 2 mgsin 0 N 2 F mg mgcos O 2

いわゆる親ガメ子ガメ問題で二物体を内界とみなした時に摩擦力(内力)が仕事をしてエネルギー保存則が成り立たない場合があると思うのですが、その際に※第一法則に沿って考えるなら、 その摩擦力を外力とみなしているということですか？ もしくは摩擦力をある種の保存力と考えて内界のエネル... 続きを読む

物理のエッセンス　力学　74 運動方程式 解答では発射された質量mのガスを正と仮定していますが、私はロケットとは逆方向だと仮定し負にしました。 3枚目が私の考え方なのですが、合っていますでしょうか？

60 力学 以下,滑らかな水平面上での現象とする。 70 2kgの球Pと10kgの球Q が図のように衝突し た。 衝突後のQの速度を求めよ。 71* 静止している質量Mの木片に質量mの弾丸が速 さひで突き刺さった。 木片の速さを求めよ。 ま た、系から失われた力学的エネルギーEを求めよ。 72* 質量Mの粗い板が置かれている。 質量mの物体 が速さで飛んできて, 板上をすべり,やがて板 に対して止まった。 最後の全体の速さ”はいくらか。 運動工か? なんでだ... 73 静止していた物体が,質量mとMの2つに分裂し した。両者の速さの比v/Vと運動エネルギーの比をそ れぞれ, m, M で表せ。 m vo 6m/s 3m/s Po- mvo ■ 運動量保存則はベクトルの関係だから,直線上に限 らず,平面上で起こる衝突･分裂に対しても成り立つ (証 明は前ページちょっと一言と同じ)。 そのような場合には x,y 方向それぞれの成分について式を立てる。ときに は,運動量のベクトル図を描いて考えてもよい。 High 物体系に働く外力の和が0とな Miss 摩擦があると運動量保存則が使えないと思う人が多い。 でも物体と 板の間の摩擦は内力だ。 作用・反作用 3m/s M V A M 0? m トク 静止からの分裂速さは(運動エネルギーも) 質量の逆比 ムズム 74* 速さ Voで進む質量Mのロケットから質量mのガスを後方に噴射したとこ ろ, ロケットから見てガスはuの速さで遠ざかった。噴射後のロケット(質量 M-m) の速さ Vはいくらか。 相対速度の考え方 M V2 V2

この問題の問3で、なぜ力学的エネルギーの損失が0だと反発係数が1だと分かるのですか？

第2問 物体の運動量や力学的エネルギーに関する探究の過程について、後の問い (問1~6)に答えよ。 (配点30) Yさんはばねを介した衝突現象において, 図1のようなモデルを用いて考察するこ とにした。 質量mの物体Aには質量の無視できるばねが取り付けられていて, 水平 でなめらかな直線のレールの上に置かれているとする。 物体Aに速さひ の初速を与 え, レール上で静止している質量2mの物体Bに衝突させる。 ばねは縮んでいる間 のみ力を及ぼし, 自然長に戻った瞬間に物体Bはばねから離れるとする。 速度は右向 きを正の向きとする。 m Vo 100000000 物体 A 図 1 物体B ④ ばねは最も伸びている。 2m 問1物体Bがばねに接触してから, ばねは縮み始めた。 その後, 物体Aと物体B の速度はある瞬間に同じになった。 このときのばねの様子を説明した文として最 も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 7 ① ばねは最も縮んでいる。 ② ばねは自然長と最も縮んだときとの間の長さである。 ばねは自然長に戻っている。 レール

ここの相対速度uが負になる理由がわかりません。 Sに対するEの相対的な速さ=Sから見たEの速さではないのですか？自分はu＝Ve-Vsだと思いました。どこが間違っていますか？

例題24] [知識] 192. ロケットの分離 質量mの宇宙船Sと, エンジンEが 結合したロケットがある。 エンジンEの燃焼が終了したとき, その質量はMになり, ロケットの速さはVになった。 このとES us き,ロケットはエンジンEを後方に分離し, 分離後の宇宙船 Sに対するエンジンEの相対的な速さはu, 宇宙船Sの速さはvs であった。 (1) 分離後のエンジンEの進む向きは, 宇宙船Sの進む向きと同じであった。 エンジ ンEの速さをu, vs を用いて表せ。 -XIS.8er (2) 分離後の宇宙船Sの速さ vs を求めよ。酢 Link E S M m V 例題24

写真の問題についてですが、水平方向に働く力は垂直抗力のみだから、内力の和は作用反作用より0であるということですが、(添付)写真のように分解したら、重力は水平成分を持っているような図になりました 。 なぜ水平方向に重力は働いていないのですか？ それとも僕の作図が間違っているの... 続きを読む

ing sind o bul my coś o