Question

Σ

(3)なぜ弾丸は止まるのに力学的エネルギーがあるのですか？弾丸だけに着目したら力学的エネルギーは0ではないのですか？
また、失われた力学的エネルギーは｢後-前｣ではないのですか？

to
147 木材への弾丸の打ちこみ■ 図のように, 質量3m 弾丸
の木材が水平でなめらかな床の上に置かれている。この木材
に大きさの無視できる質量mの弾丸を速さで水平に打ち
こむ。 木材は打ちこまれた弾丸と同じ向きに動きだし,やがて木材と弾丸は一体ど
110
て動いた。 弾丸が木材にくいこんでいくときに,重力の効果は考えなくてよく、強
木材との間にはたらく力の大きさは一定とし,その大きさをFとする。
(1) 弾丸が木材の中で止まって一体となって動いているときの速さを求めよ。
(2) 弾丸が木材に入り始めてからその中で止まるまでの時間を求めよ。
(3) 弾丸が木材の中で止まるまでの間に失われた全力学的エネルギーを求めよ。 また
弾丸が木材中を移動した距離を求めよ。
[21 法政大 改] 134
上の空 図のように
-Vo
水平と45°の角度を
木材
Po
N
15
hl
TE
平
T

4
(3) 求めるエネルギーを⊿E とすると
23
Vo
AE = 1/2 mv ² - 1 1/2 (m +3m) x ( 20 ) ²
×
4
2
Vo
2
- 1/2mv ² - -/- - Am. 16²
16
4F
3
8
11
また求める距離を1とする。 弾丸と木材との間にはたらく力が
mv02

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

nasa

弾丸は止まってない

失われたエネルギー(>0)は「前−後」
前の状態のエネルギーの方が大きいから小さくなった後の状態のエネルギーを引けばエネルギーの減少分が出てくる

Σ

問題文にだ弾丸は止まったって書いてあるのですかなぜ止まっていないのですか？

nasa

弾丸は木材の中で止まっているだけですよね
木材は動き続けているので木材と弾丸は一緒になって動きます

つまり木材から見れば弾丸は止まっているけれど床からみたら動いてる

Σ

ありがとうございます🙇🏻‍♀️՞

Σ

再三申し訳ないのですがなぜ前-後なのですか？

nasa

プラスの値として求めたいかマイナスの値として求めたいかの違いです

nasa

というか普通は未来−過去で物事を考えます。
未来−過去をした結果マイナスの値として出てきたならば、その系からはエネルギーが減少してるなあと思えばいいわけです。プラスの値として出てきたならばエネルギーが増加してるなあと思えばいいわけです。

Σ

今回はプラスとして求めなくてはいけないのですか？

nasa

"失われた分の"エネルギーを聞かれているわけなのでプラスとしてだと思います
親切な大学なら失われたエネルギーの"大きさ"とかつけてくれるような気がしますね
まあ二次試験ならほぼ減点されないと思います

Σ

分かりました🙏🏻
ありがとうございます🙇🏻‍♀️՞