物理
高校生
解決済み
運動量保存の問題です。
(4)です。坂を登る時の摩擦力から加速度を出して等加速度運動と考えてか解きました。
間違えてました。何がいけなかったのでしょうか。
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6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,
C
P
A
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。
B
(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。
(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
(センター試験+ 熊本大)
を用いて求めよ。
22
(3) v<0 となればよいので
m
me あるいは e> M
(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>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=μ Mg cose だから, BD 間について
Sala)=
1/23 MV=Mglsine +μMg cos 0.1.1=
DB 間では Mglsino = 1/12 MV + μMg cos 0.1
V2
2g (sin0 +μ cosθ)
sino-coso
:.V=√2gl(sin0-μcos0)=Vysin0 +μ COS O
うにつねにはAの2倍の距離を動くので
26
衝突直前のAの速さをvo とすると, 力学的エネルギー保存則より
1
ma (1-lcos60°)=1/
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それだ！全く忘れていました。ありがとうございました。😄