Question

たか

⑶の問題でばねが最も縮んだ時A,Bの速度が同じになる理由を教えてください！

物理2次特編 2回目
時間:20~30分
次の文を読み, 次の問いに答えよ。
図1のように,質量 M[kg], m[kg]
V
M
m
k
(m<らM)の物体A, Bがばね定数
C
000
B
&[N/m]のばねで連結され,なめらか
で水平な床に置かれて静止している。
そこへ物体Cが速さV[m/s] で接近し, A と弾性衝突した。Cは十分に大きな質量をも
つため,衝突後も一定の速度Vをもつとみなすことができる。CとAの2度目の衝突は
起こらなかった。運動は一直線上で行われ, 紙面右向きを正の向きとする。また,ばねの
伸縮はフックの法則が成りたつ範囲にあり, ばねの質量は無視できるものとする。
(1) 衝突直後のAの速度A[m/s]と Bの速度DB[m/s]を答えよ。 なお, 衝突直後のば
ねは自然の長さなので、Bは力を受けない。
(2) 衝突後,時間 t [s] が経過する間にAの速度が 40A[m/s] だけ変化したとするとき
Bの速度の変化dug[m/s]を M, m, Avaを用いて表せ。
e=| 図1
(3) 衝突後のばねが最も縮んだときにおける。 A, Bの運動エネルギーの和K[J] とば
ねの弾性エネルギー(弾性力による位置エネルギー)U[J]を求め, M, m, Vを用い
表せ。

Answer 1

✨ Jawaban Terbaik ✨

理系のおっさん

バネの長さ=AとBの相対位置
バネの伸縮速度=AとBの相対速度
となります。
バネの長さが最も長い時はより伸びようとする動きからより縮もうとする動き切り替わり、バネの長さが最も短い時はより縮もうとする動きからより伸びようとする動きに速度が切り替わります。
そのとき、バネは伸縮する動きは一瞬完全に停止します。
そのため、バネの伸縮速度=AとBの相対速度は0になるんですね。

ちょうど上に物を投げた時に最高点では速度が0になるのと同じようなものです。

たか

理解出来ました！ありがとうございます