Question

コナン👓🎀

⑵についてです。mとMを1つの物体として考えることは出来ないんでしょうか？

沿って静かにすべらせる。 ただし, 重力加速度の大きさをg[m/s°) とする。
図のように、なめらかな斜面AB
となめらかな水平面BCをもった質
量M(kg)の台が, 水平な床の上に
静止している。斜面ABと水平面BC
はなめらかにつながっている。いま,
水平面BCからの高さがん[m) の点
Aから,質量m{kg〕の小球を斜面に
小球
C
台
B
床
ークゴって静かにすべらせる。ただし 重力加速度の大きさをg[m/s") と 9る。
また,速さは床に対する速さとする。
()台が床に固定されている場合, 点Aからすべり落ちた小球が点Cを通過
する瞬間の,小球の速さ、[m/s)を求めよ。
(2)台がなめらかな床の上を自由に動くことができる場合, 点Aからすべり
落ちた小球が点Cを通過する瞬間の,小球の速さv2(m/s) と台の速さ
V2(m/s)を求めよ。

太則より、
1
0+ mgh +
0
一2
mv? +0+ MV2
2
wm
小球の力学的 台の運動
エネルギー エネルギー
小球の力学的
エネルギー
台の運動
エネルギー
点A
点C

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ゆう

1つの物体として捉えたいなら、相対座標系で考えれば良いのではないでしょうか。
その場合換算質量μ＝mM/(m+M)を用いて下さいね。

ゆう

詳しい解説が欲しいなら明日送りましょうか？

コナン👓🎀

はい！お願いします🙏

ゆう

済みません。少し難しかったので別のアプローチで考えました。

因みに2物体が1つの物体として一体化させるには速度ベクトルが同じ方向且つ同じ大きさである必要があります。

コナン👓🎀

今回はなぜ、mとMの速度が同じ方向ではない、もしくは、同じ大きさではないと判断がつくのでしょうか？何回もすみません💦

ゆう

物理の問題何問も解いていたら分かると言ってしまえばそれまでですが、、

でも一つだけ言えることは、今回床が滑らかで床と台に摩擦力がないという特別な条件が課されています。
台が自由に動けます。

世の中、摩擦力がないとどうなると思いますか？
想像してみて下さい。
どんなに重い物体でも少しの外力を与えてやると障害物がない限り永久に動き続けるということです。

台と小球は互いに内力を与え合っています。台と小球がお互い押し合って、互いに違う向きで進むことは想像できますね。

また、重さもちがうので速さもまた違うということになります。

ゆう

これを理解した上で、次に重心系の解説に入ろうと思ったのですが、、少し難しいかもしれないですね。

質問者さんには普通に力学的エネルギー保存則と運動エネルギー保存則で教えた方がよさそうですね。

少し待ってて下さいね！

ゆう

ごめんなさい

>>運動エネルギー保存則

じゃなくて運動量保存則でした。

コナン👓🎀

理解出来ました！本当にありがとうございます！