物理
高校生
解決済み

1枚目(2)の問題についてです。なぜvcos45°が2枚目の下線部のようになるのかが分かりません。教えてください

物理 146.斜方投射と力学的エネルギー● 図のような, なめらかな曲面がある。水平な地面からの高さん の点Aから,初速度0ですべり出した質量mの小球 が,高さ h。の点Bから上向きに45°の角度で飛び 出した。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 小球が点Bから飛び出す速さを求めよ。 (2) 最高点を飛んでいるときの,小球の運動エネルギーを求めよ。 (3) 点Bから飛び出したのち,小球が達する最高点の地面からの高さを求めよ。 A 45° h」 B h。 水平な地面 崎17
解答 h+h。 2 2 指針面からの垂直抗力は仕事をしないので,一連の運動において, 小球の力学的エネルギーは保存される。小球は,点Bから飛び出したあ と放物運動をする。放物運動をしている間,重力によって鉛直方向の速 度成分は変化するが,水平方向には力を受けないので,水平方向の速度 成分は常に一定であり,最高点に達しても小球の速度は0にならない。 解説)(1) 点Bでの速さをひとして,点Aと点Bとで,力学的エネル ギー保存の法則の式を立てる。地面を位置エネルギーの基準とすると, 点Bから飛び出したと きの運動は,斜方投射に 相当する。 ○点Aでの運動エネルギ ーは0である。 1 mgh,=;mu+mgh。 2 0=/2g(h」-h。) vsin45° C vcos45° A (2) 点Bから飛び出した直後の速度の水平成分は vcos45° he UCos 45°=Vg(h,-h。)…D B (図), 最高点Cでは,鉛直方向の速度成分は0となるが, 水平方向の速度成分は式のと同じである。したがっ て,最高点Cでの運動エネルギーは, 地面 別解〉(2) 直角三角形 の辺の長さの比からも、 点Bでの速度の水平成分 (ひ)を求められる。 1 m(vcos 45°)*=→m(/g(h,-h))= 2 -mg(h,-h) 2 1 し +る 占Aと最高占Cとで カ
力学的エネルギー

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