Question

りんご

問5相対速度の問題で、解答にある相対速度が表されてる図が何故そうなるのか教えて頂きたいです。
相対速度を考えるときの図の書き方も教えて頂きたいです。
回答よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

物理
次に,AさんとBさんは、発射台が水平面に固定されていない場合の現象につ
いて考察している。ただし、図3のとは正しくは描かれていない。
Aさん: 発射台が水平面上をなめらかに運動できるとき, 図3のように発射台から
見て水平方向から45°の方向に小球を打ち出すと, 小球が水平面に衝突す
る直前の速度方向と水平面のなす角度が 45° とは異なるよ。
Bさん:小球を打ち出したときの反動で,発射台が動いてしまうのが原因だね。小
球が水平面に衝突する直前の速さをひとして考えてみよう。
打ち出した直後
落下する直前
小球
<45°
発射台
小球
水平面
水平面
問5 次の文章中の空欄 10
ものを,それぞれ直後の {
11
物理
に入れる式または語句として最も適当な
} で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。
Aさん:Φ=60°になるとき,小球を打ち出した直後の,発射台に対する小球
の速さ”はどうなるだろう。
Bさん:発射台に対する小球の相対運動を考えると求められるよ。小球を打ち
出した後の台の速さをVとすると,
v= 10
0 √2(V)
② √2V+
2(+12/20)
③√√2 (V-v')
④ √2 (V+α)
となるよ。
Aさん:一方で,発射台の質量が小球の質量より十分大きいときは
① 0°に近い値
11'
図 3
問4 小球を打ち出した後の発射台の速さはいくらか。 最も適当なものを,次の①
⑥のうちから一つ選べ。 ただし, 発射台の質量をM, 小球の質量をとす
る。 9
mv'sin 45°
mv'cos 45°
mu'sino
M
M
M
mv'cos o
M
2mv'sin
2mv'coso
M
M
11
②
45°に近い値になるよね。
③ 90°に近い値

また、点Pを通る水平面と点の距離はなので
力学的エネルギー保存則より次の式が成り立つ。
これより,
mun
-mgr
となる。
これより,
倍である。
12/12mm 1/2mなので、立
問3 小球を打ち出した直後の速度の鉛直成分は
sin0である。 また、小球の加速度はつねに鉛直方
向下向きで,大きさは一定のgである。 等加速度運動
の公式より, 小球が水平面に落下するまでにかかる時
間は
0-v sin 0.1--
1-12
2v sin
より, t
である。
ア
また、小球の速度の水平成分はCos0 と一定であ
るため、水平方向の移動距離dはd=vt cos 0 とな
る。
8 ...8
問4 水平面と衝突する直前、 小球の速度の水平成分は
cosである。 発射台から打ち出された後, 小球の
速度の水平成分は一定である。 また, 発射台と小球の
水平方向の運動量の和は保存する。 発射台は小球を打
ち出したときの力積により、 水平方向左向きに運動す
るため,その速さをVとすると, 運度量保存則より次
の式が成り立つ。
0=M.(-V)+mucosΦ
これより,V=
mv'coso
M
となる。
9 ④
問5=60°になるとき, 小球を打ち出した直後の発
射台に対する小球の相対速度 (速さ)は次図のように
表される。
v cos 45°-V+v'cos 60°
v=V2V+
発射台の質量が小球の質量より十分大きいとき、小
球を打ち出した後の発射台の速さは,ほぼ0に近い値
となる。これは,発射台が水平面に固定されている状
況とほぼ同じになるため, 放物運動の対称性より、
は45° に近い値になる。
第3問 波動
10.
[110
問1点は円形の波面 A の中心であり, 点bは円形
の波面Bの中心である。 問題の図1でそれらの波面
の中心を見つけると, 点a, bは次図のようになる
波面 A
波面 B
波面 C
問題の図1
+X
0.50gによ
10cm
したがって
映画 A
てから図1
20g
5点
していく。
の間隔は
4 x は
点V を
ていく。
は
dly は
流
直線m
胃6 流水
者から
さで広
対して
波面の
この図より,点a, b間の距離は, 1目盛りの5cm
である。
12 ･･･ ①
問2 装置Sは, 点で水面をたたいてから点bで水
面をたたいているので, 移動の向きはY→Xの向きで
ある。 また, 水面をたたく時間間隔は 0.50sなので
装置Sは 0.50 s の間に5cm進んだことになる。 した
がって, その速さ”は
V=.
5cm
0.50s
=10cm/s
ので、
13
45°
60°
V
この図より, 次の式が成り立つ。
問3 図1の瞬間において, 波面 A の半径は
5cm×6=30cm, 波面Bの半径は5cm×4=20cm
である。 この差10cmは水面をたたいた時間の差