(4)3枚目の画像のように力学的エネルギーの保存則で式を立てたのですがなぜ違うか教えてくださいm(*_ _)m

36* 傾角のなめらかな斜面をもつ三角柱 x が水平面の上にのせてある。 三角柱の斜面 の上に質量mの小物体Pをのせ,Pに糸 を結びつけ糸の他端を斜面の頂点に固定し た。重力加速度をg とする。 (1) 三角柱が水平面上で静止しているとき, 糸の張力 T。 を求めよ。 ま た,Pが斜面から受ける垂直抗力 N を求めよ。 (2) 三角柱を左方に適当な加速度で動かすと, Pは斜面に対して静止し ていて糸の張力が0になる。 その加速度の大きさαを求めよ。 また, そのときの垂直抗力 N を求めよ。 (3) 三角柱を右方に適当な加速度で動かすと, P が受ける垂直抗力が0 になる。その加速度の大きさβを求めよ。 また, そのときの糸の張 力 T を求めよ。 (4) (3)の状態で糸を切ると, P は斜面に沿って滑り出す。 P が斜面上を 距離だけ滑り降りたとき, 斜面に対するPの速さはいくらか。 (玉川大+大阪電通大) P.

保存力のみが働く場合に力学的エネルギーの保存が成り立つと思うんですが、保存力の見分け方はありますか？

(2)の問題についてですが、僕は向心力を利用して問題を解いたのですが、答えが合いませんでした。解説では力学的エネルギーの保存を使って解いているようですが、何故答えが合わないのか解説お願いします！ また、半長軸を半径とすると答えが一致するのですが、コレは常に成り立つのでしょうか？

1 ( ² ) = R√ ₂ = = 3R V ₂ V₁ = 3/V₁ m V₂² 2 3K 3R₂ V₁² - G 1 q of V₂ 6 M 3R Myx (3R)* 2R 3 GR 3 2/22m3gR GR 32 R √₂ 解答 √b2R 2

（２）の問題で水平方向の運動量保存の式と力学的エネルギー保存の式を立てますが、運動量の方は水平方向の速度で、一般的に運動エネルギーは水平方向に限らない思うのですが、この場合なぜ水平方向の速度しかないとわかるのでしょうか？ 小球がAにあるときどちらも水平方向にしか運動していな... 続きを読む

195. 台と小球の運動■ 図のように なめらかな曲面 水平面, 鉛直な壁Wをもつ質量Mの台が、摩擦のな い床の上に置かれている。 台上の点Pから,質量mの 小球を静かにすべらせた。 壁Wと小球の間の反発係 数をe(0<e<1), 点Pの水平面AB からの高さをん, 重力加速度の大きさをgとし, 速度はすべて床に対するものとして, 右向きを正とす (1) 小球と台が運動している間, 小球と台の運動量の水平成分の和を求めよ。 (2) 小球が最初に点Aを通過するときの小球の速度と台の速度Vを求めよ。 (3) 小球が壁Wと最初に衝突した直後の, 小球の速度がと台の速度V′ を求めよ。 (4) 衝突後,小球が達する最高点の水平面ABからの高さんを求めよ。 (17. 兵庫県立大 h OP A B 1

(1)が力学的エネルギーの保存の式で解けない理由を教えていただきたいです。 すごく初歩的な質問ですみません。 回答よろしくお願いします🙇‍♀️

43. 物体と動く台との運動 図のように,なめらか な斜面をもつ質量Mの斜面台が, なめらかで水平な床 の上に静止している。 この床の上を質量m (m <M) の 物体が速さで斜面台に向けて移動し、斜面を途中まで 上り 再び床の上にもどる運動を考える。 重力加速度の大きさはg とする。 物体が最高 点に達したときの水平面からの高さをH, そのときの斜面台の速さを Vとする。床と 斜面台の間に段差はなく, 物体はなめらかに斜面台上に移動し、斜面台から離れずに斜 面にそって運動するとする。 また, 物体と床および斜面台,床と斜面台の間の摩擦はな く, 物体や台の運動はすべて図に示される鉛直面内で起きるものとする。 次の問いに答 えよ。 m 床 M ↑ H (1) 物体が最高点に達したときの斜面台の速さVをm, M, v を用いて表せ。 (2) 物体が最高点に達したときの物体と斜面台の運動エネルギーの和をm, M, v を用い て表せ。 Ja EVO (3) 高さHM, m, v, g を用いて表せ。 (4) 物体が床の上にもどったときの斜面台の速さ V と物体の速さひ を,それぞれm. M, v を用いて表せ。 [18 工学院大 改]

10教えて欲しいです！！至急お願いします

表せ. (3) 時刻 t = T の前後で,物体の運動はどのように 10. 高さんの位置から,質量mの物体を初 速 た時の速さを求めよ.ただし, 重力加速度を g を時刻tの関数として 変化したか説明せよ. 高さがん ゼロで落下させるとき, (- 14 運

詳しい解説がほしいです お願いします。

1 質量mのボールを鉛直上向きに初速度v で投げ上げたときのボールの運動を考えよう。 ただし、 鉛直上向きに座標yを選び, 時刻 t=0におけるボールの位置y (0)=0、重力加速度をgとする。 1) ボールの運動方程式をたて、 運動方程式をyについて解け。 2) 時刻に対するy(t) のグラフを描け。 3) 時刻において、 ボールの持っていた運動エネルギーを求めよ。 4) ボールの高さが最大になる点の高さを、 力学的エネルギーの保存則から求めよ。

この問題の（2）の解説なんですが、どこから1/4周期と分かるのですか？ 教えて下さい。

発展問題 80.2つの物体の単振動■ 図1のように, ばね定数kの軽いばねの一端を壁に固定し 他端に質量Mの物体Aをつける。 床は水平でなめらかである。 このばねを自然の長さ 20 からαだけ縮めた状態にして、 質量mの物体Bを物体Aに接するように置き、手で押さ えておく。 手をはなしたときの時刻を t=0 として, その後の物体AとBの運動につい て考える。次の各問に答えよ。 トー自然の長さ→ (1) 物体AとBがはなれる瞬間のばねの伸びはいく らか｡ 100000円 A B (2) 物体AとBがはなれる時刻を求めよ。 (3) 物体AとBがはなれた後, 物体Bは等速直線運 A 18 動をする。 物体Bの速さを求めよ。 TUGAS (4) 物体AとBがはなれた後, 物体Aは単振動をする。 この単振動の振幅を求めよ。 B 100000 A 次に,図2のように,物体BをAの上にのせ、物体 Aを単振動させる。 物体AとBとの間の静止摩擦係数 をμ,重力加速度の大きさをgとする。 2 AG (5) 物体Bが物体Aの上をすべることなく, 物体Aが単振動をするためには,振幅はい くら以下でなければならないか。 (京都工芸繊維大改) 例題11 *34-8 81. 滑車と単振動■ なめらかに回転する軽い定滑車に,軽い糸を かけ,一端に質量mの小球P, 他端に質量M (M> m) のおもり Q をつり下げた。次に, Pと床の間を, ばね定数kの軽いばねで鉛 直方向につなぎ, P, Q をつりあいの位置で静止させた。ばねが 自然の長さになるときのPの位置を原点 (x=0) として, 鉛直上向 きにx軸をとる。また, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) P, Qが静止しているときの,Pの位置を求めよ。 P m O- Q k (1) の状態からPを引き下げて静かにはなすと, Pは,糸がピン と張った状態を保って単振動をした。 (2) Pが位置xにあるときのPの加速度をα, 糸の張力の大きさをTとし,P,Qの れぞれの運動方程式を示せ。 ただし, Pは鉛直上向き, Qは鉛直下向きを正とする。 (3) Pの単振動の角振動数を求めよ。運動を (4) 糸がたるまないためには,Pをはなす位置 ha

この問題でなぜ、力学的エネルギー保存則を使うのかが分かりません。 題名に力学的エネルギーの保存と書いていたから、非保存力は仕事をしないから立てれたんですが、初見問題で出てきたら 力学的エネルギー保存則を立てれる自信が無くて、他に力学的エネルギー保存則を使う時の理由ってありますか？

出題パターン 19 力学的エネルギーの保存 ○ 図のようになめらかな水平面となめらかな斜面を接続し、左端の壁に質量 の無視できるばねを固定する。質量mの小球Aをばねに押しつけて,αだ け縮めて静かに放すと, 小球Aはばねが自然長になったところでばねから 離れ、そのまま床の上を進み,B点を通過して斜面をすべり上がり,斜面を 飛び出して最高点まで上がり、床に向かって落ちた。 重力加速度の大きさをg, ばね定数をん, 斜面の端C点の高さをん,斜面 の傾きを45°とし、空気の抵抗は無視できるものとする。 h A B mo 45° (1) 小球A がばねから離れたときの速さ vo を求めよ。 (2) 小球AがC点に達したときの速さ を v を用いて表せ。 (3) 小球Aが斜面をすべり上がって C点を飛び出すためのαの最小値を求 めよ｡ (4) 小球AがC点を離れ, 最高点に達したときの高さLをvo を用いて表 せ。 解答のポイント! 小球は終始一貫して 「非保存力」 からの仕事を受けていないので力学的エネル ギー保存則が成り立つ。 特に放物運動においては、水平方向は等速度運動なので、 最高点での速さがC点での速度の水平成分の大きさと同じことを利用しよう。 解法 速さ (1)(2) 次ページ図 5-11 で アイウにかけて、 非保存力は仕事をしていない(垂直抗力は常に移動方 向と垂直であり仕事は 0, ばねの弾性力や重力は保存 力である)。また,各点での速させ、高さん伸び縮 みX を明記する。 高さ 伸び 縮み

(1)のBで、衝突する直前なのにmgh=0になる理由が分かりません。地面には着いていないので、高さが0ではないのではないでしょうか。

基本例題 27 力学的エネルギーの保存 定滑車に糸をかけ, 両端に質量mおよびM (M> m) の小球 A.B を取りつけた。 Aは水平な床に接し、Bは床からんの高さに保持さ れて糸はたるみのない状態になっている。 いま,Bを静かにはなす とBは下降を始めた。 重力加速度の大きさをgとし, 床を高さの基 準とする。 (1) B が床に衝突する直前の A, B の速さをぃとする。 このとき, A. B がもつ力学的エネルギーはそれぞれいくらか。 (2) Bが床に衝突する直前の A, B の速さはいくらか。 脂 A, B には,重力 (保存力)のほかに糸の張力 (保存力以外の力) もはたらくが張力がA, B にする仕事は,正、負で相殺するので､力学的エネルギーは保存される。 贈答 (1) Bが衝突する直前の力学的エネルギ A: 0+0=0 ーはそれぞれ B : 0+Mgh=Mgh A: mv²+mgh A, B をあわせて考えると、 全体の力学 エネルギーは保存されるので B: Mv² +0=Mv² 0+Mgh= =( ½{mv²+mgh) + ½ Mv² (2) 最初 (Bをはなした直後) の力学的 2(M-m)gh よってv= エネルギーはそれぞれ M+m 115,116,117