Question

HAR

25の（3）です。
二枚目の写真の、解説部分がわかりません。
なぜでしょうか。
誰か教えてください🙏

25 水平面 AB と斜面 BC がなだ
らかにつながっていて, AB間
は摩擦がなく、傾角0 の斜面
には摩擦がある。 AB上で,質
量mの小物体Pが速さvo で,
静止している質量Mの小物体Qに正面衝突する。P, Q間の反発係数
(はね返り係数) をe, Qと斜面の間の動摩擦係数をμ,重力加速度の大
きさをg とする。
(1) 衝突直後のPの速度v と, Q の速度V を、 右向きを正としてそれ
ぞれ求めよ。
(2) 衝突の際,Pが受けた力積を, 右向きを正として求めよ。
(3) 衝突後,Pが左へ動くための条件を求めよ。
C3
(4) 衝突後, Qは斜面上の点Dに達した後, 下降した。 V を用いてBD
間の距離を求めよ。 また, Q が点Bに戻ったときの速さVをV
を用いて求めよ。
(センター試験 + 熊本大)
P
A.
Vo
Q
B
O
C

22
m<eM あるいは e> m
M
(3) v<0 となればよいので
(1)の答えはどんなケースでも成立している。 それが速度で扱う利点。 Pが前進する
条件なら v>0 で, Pが静止する条件ならv=0 で求めればよい。
(4) 運動方程式でも解けるが, エネルギー保存則 (摩擦熱を考慮) が早い。 動摩
擦力は μN=μMg cos 0 だから, BD間について
1/12 MV2=Mglsin0 +μMg cos 0.1
DB間では Mglsine = 1/23 MV + μMg cos 0 ･l
: 1 =
V²
2g (sino +μ cos 0)
-
:: V₁ = √2 gl (sin 0 − μ cos 0) = V√ in 0+ cos 0
-

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

sa

運動量保存則において速度vはベクトルだからです。右方向を正と取れば左方向はもちろん負ですから、vが負になれば左方向に動きます。