物理
高校生
なぜ、この問題において運動量保存の法則が使えるのですか？
詳しく説明教えてください！
104
図のように長さの糸に結ばれた質
2
量mの小球Aが水平面から高さしの
位置にあり、点〇の真下の水平面上には質
量mの小球が静止している。小球Aを
初速度0で静かにはなし 小球Bと衝突さ
せる。重力加速度の大きさを」とする。
(1) AとBが完全弾性衝突をするとき,衝
突直後のAとBの速さを求めよ。
着目!「完全弾性衝突」とは,は
ねかえり係数が1の場合です (e=1)
(図5-13)。10で当たって、10ではね
かえってくるということです。
一方、「完全非弾性衝突」は、はね
かえり係数が0という意味です(e=
図5-14) つまり はねかえって
こないということですね。 物体が壁に
当たって、くっついて離れない状況を
イメージしてください。 では解いてみ
ましょう。
A (m)
(2) AとBが完全非弾性衝突をするとき, AとBは一体となって振り
子運動をする。AとBは水平面からどれだけの高さまで上がるか。
(3)(2)の場合に,衝突によって失われた力学的エネルギーはいくらか。
橋元流で。
解く!
完全弾性衝突とは
はねかえり係数=1
10
10
15-12
完全非弾性衝突とは
はねかえり係数= 0
ベチャ!
図5-13
END
準備 小球Aは
円運動をしながら落ち, 最
下点で小球Bに当たりま
す。 そのときの速さを求めましょう。
円運動の解きかたについては,第7講
で詳しくやりますので、いまは力学的エネルギー保存則が使えるというこ
とだけ知っておいてください。
【P.136】 END
図5-1-
では,図5-15 (a) を見てください。
Aは振り子のように動くことがイメ
ージできますね。 はじめ小球は静止
しています。 図のように円運動をし
ている小球Aの衝突直前の速さを
(あとを基準点とすれば) しです。 そ
とします。 小球のはじめの高さは
こで、力学的エネルギー保存則は,
0+ mgl = -
はじめの
全力学的
Im vo finalisting!
第5講 2物体の
2 始めにもなぜうるやつがないので
衝突の特徴をとらえよう
- 17/7 mvo +0
式②より、
あとの
全力学的
エネルギー
.. vo = √2gl
つづいて、AとBは衝突しますか
ら、運動量保存則とはねかえり係数
の式を考えましょう。
はじめ
A(m
「静止
1
衝突直前
衝突直後
AUX
5-15(a)
0
衝突
直前
A
図5-15 (b)
図5-15(b) を見てください。小球
Aが小球Bに衝突する直前です。 Aに糸がついていますが,Theme 1で
「衝突の瞬間は,衝撃力以外は無視する」と言いましたね。ですから糸の
力も無視します。小球Aが速度vでBに近づき,衝突直後は小球A,Bと
もに右方向に動くとしましょう。そのときの速度をUA', 'R' とし,右方向
が正方向となるように軸をとります。
℃をこれかしくよく
では、式を立てましょう。
運動量保存則の式: mv = mus' + mug'
はねかえり係数の式: 1 = UB-0
B
mo静止
20-(0735(2-1755)
(完全弾性衝突だから, はねかえり係数=1
たった1となる」
U = UB' - VA'
25+ 式①に代入(式①は両辺をmで割ります),
20=2₁² +26+2₁²
回答
こんな感じでどうでしょうか！？
使う理由で理解するより、使う条件？的なものを覚えてしまう方が簡単だと思いますよ！！
質問にあった解答が出来たかは分かりませんが、参考にしていただければ嬉しいです😄
また分からなければ質問してください！
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