Question

Pengguna Clearnote

物理の問題です
この答えと解き方を教えてくださいm(_ _)m

3. 図のように、 小物体を水平面から垂直に打ち上げたところ,
小物体は速度が0になった瞬間に2個の小物体P, Qに分裂した。 P,
Qは上下に分裂し, 分裂後のP, Qの速さは等しかった。 Pは分裂後
から時間後に水平面上に落下し,Qは分裂から時間27後に水平面
に落下した。 重力加速度の大きさをgとする。
(1) 打ち上げられた物体が分裂したときの水平面からの高さを求
めよ。
(2) Qが到達した最高の高さは水平面からいくらか求めよ。
分裂時の高さ
水平面
最高の高さ
水平面

物理 高一 物理基礎

Answer 1

✨ Jawaban Terbaik ✨

高橋

(1)
分裂時のP、Qの速さをvとし、鉛直上向きを正とすると、分裂時のPの速度は-v、Qの速度はvと表せる。
分裂時の高さをhとすると、公式「x=v₀t+(1/2)at²」より、
P：初速-v、加速度-g、時間T、変位-h　⇒　-h=-vT-(1/2)gT²
Q：初速v、加速度-g、時間2T、変位-h　⇒　-h=v･2T-(1/2)g(2T)²=2vT-2gT²
右辺同士が等しいので、-vT-(1/2)gT²=2vT-2gT²　⇒　3vT=(3/2)gT²　⇒　v=(1/2)gT
上式に代入して、-h=-gT²　⇒　h=gT²
答：gT²

(2)
高さが最高になるのは速度が0のときなので、Qの速度が(1/2)gTから0まで変化するときの変位をh'とすると、
公式「v²-v₀²=2ax」より、0-{(1/2)gT}²=-2gh'　⇒　(1/4)g²T²=2gh'　⇒　h'=(1/8)gT²
分裂時の水平面からの高さがgT²なので、gT²+(1/8)gT²=(9/8)gT²
答：(9/8)gT²