物理
高校生
解決済み
(2)の問題で、3枚目の式になる理由が分かりません。
どなたか教えてください🙇♀️
40 なめらかな面との斜め衝突 右図のようになめらかのお
な水平面上を速さ 2.4m/sで進む小球が, 鉛直に立てられた
なめらかな壁に衝突してはね返った。 このとき,入射した角雷
度とはね返った角度は, 壁に垂直な方向からそれぞれ30°
60° であった。
(1) 衝突後の小球の速さをv[m/s] として,反発係数eを
を使って表せ。
ISA
(2) 衝突後の小球の速度の壁面に平行な方向の成分と垂直な方向の成分の大きさはそれ
ぞれいくらか。
(3) (1) veはそれぞれいくらか。
壁
30° 60
センサー 11 S
40
V
(1) e=-
2.4√3
壁面に垂直な方向の成分: 0.69m/s
(3) v:1.4m/s,e:0.33
(2) 壁面に平行な方向の成分: 1.2m/s,
解説(1) 衝突前後の壁面に垂直な方向の速度成分について考える。
問題の図の上向きを正とすると,衝突前後の速度成分はそれ
v'
ぞれ -2.4 cos 30°[m/s], vcos60°[m/s] なので, e = -—より,
ひ
v cos 60°
ひ
ゆえに,e=
-2.4 cos 30°
2.4√3
(2) 衝突前後の壁面に平行な方向の速度成分は,問題の図の右
向きを正とすると, それぞれ 2.4sin 30° 〔m/s], usin 60° [m/s]
であり,これらは等しいので
usin 60°= 2.4 × sin 30°=1.2〔m/s] ...... ①
衝突後の壁面に垂直な方向の速度成分は, ① を用いて”を消
e ==
衝突する場合は,面に
垂直な速度成分の大き
さの比が反発係数とな
る。
Vx
Q-It-
I
I
I
I
Y \30°
e = -
面に平行な方向の成分:
Vx=vx 1
面に垂直な方向の成分:
Vý
V x
Vy
去すると.
cos 60°
sin 60°
v cos 60° = v sin 60° x-
= 1.2x-
1/3×12=0.40
=0.40×1.73=0.692
0.69 [m/s]
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とても分かりやすい解説ありがとうございます！！🙏🏻