この問題の解説をお願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

II スキーのジャンプ競技では,K点という飛行距離の基準がある。 K点は, ジャンプ台 ごとに決められている。 図3のように、選手が着地する斜面は,K点付近から飛行距離 が伸びるほど,水平からの傾斜角度が小さくなるように設計されており,傾斜角度が小さ い面で着地するほど着地時の危険度が増すため,かつては,これ以上飛ぶと危険であると いう基準としてK点が設定されていた。 このようなことについて,モデル化して考察し てみよう。 * 花 選手 斜面 K点 図 3 1,000円 3

（2） 投げた時に初速度があるのに自由落下として考えていいのはなぜですか？ 壁に衝突前後で鉛直方向の速さが変化しないというのはわかるのですが、それでも投げた時に初速度があるから鉛直投げ下ろしで考えないといけないんじゃないんですか？ 解説をお願いします🙇‍♀️

第1章力学 問題 24 固定面との衝突 図のように,質量m 〔kg) の小球を水平な床の鉛直 上方h 〔m〕の位置から, ([m) 離れたなめらかで鉛直な 壁に向かって、壁に垂直な水平方向に初速度v 〔m/s) で投げたところ, 小球は壁に当たってはね返り, 床に 落下した。 小球と壁との間の反発係数(はね返り係数) をeとし,重力加速度の大きさをg〔m/s2) とする。 (I) 小球を投げてから壁に当たるまでの時間はいくら か。 小球を投げてから落下点に到達するまでの時間は いくらか。 (3) 壁から落下点までの水平距離はいくらか。 物理 衝突によって鉛直方向 (壁に平行な方向) の速度成分は変化しないので 鉛 直方向では壁に当たる前と後に分ける必要はない。 求める時間をた〔s〕とす ると,距離〔m〕の自由落下と考えて、 1 h = 29t22 よって,t= 2h -[s] g [s]である。この (3) 壁に当たってから落下点に到達するまでの時間は 間 水平方向には右向きに速度 ev [m/s] の等速度運動をするので、 求める 水平距離 x[m] は, 2h x=ev(tz-t) = ev [[m] wg v (4) 小球が壁から受けた力積は, 垂直抗力によるものである。 (4) 小球が壁から受けた力積の大きさはいくらか。 Pointe <愛知工業大 〉 物体が受けた力積の求め方には,次の2つがある。 (i) (物体が受けた力) × (力を受けた時間) (解説) (I) 小球を投げてから壁に当たるまでの間, 水平方向には左向 きに速度v [m/s] の等速度運動をするので,求める時間を 物体が受けた力積 t] 〔s] とすると, 01 = vt₁ よって, =- (s) ひ (2) 壁に衝突することで, 速度がどのように変化するか を考えよう。 壁はなめらかなので, 壁と接触している 間に壁から受ける力は、垂直抗力のみである。 そのた め,壁に平行な方向の速度成分 (右図のvy) は変化せず, 壁に垂直な方向の速度成分 (右図のvx) は変化する。 反 発係数をeとすると,次のようにまとめられる。 vx なめらかな壁 Vy → 垂直抗力 evx (ii) 受けた力の方向の物体の運動量変化 この問題では、壁と接触している時間がわからないので, (i)では求められ ない。 (ii) 運動量変化で求めよう。 水平右向きを正として、水平方向の運動量 ま 変化より 内系材(小球が壁から受けた力積)= m.ev-m(-v) 運動量変化 =(1+e)mv〔N・s〕 注 反発係数eの値の範囲は0≦e≦1であり, e=1の衝突を弾性衝突(または完全 弾性衝突), 0e<1の衝突を非弾性衝突, e=0の衝突を完全非弾性衝突という。 toder Vy Point なめらかな壁に反発係数eの衝突をするとき, ・壁に平行な方向 壁に垂直な方向 52 52 速度成分は変化しない。 ・速度成分は向きが逆に,大きさが倍になる。 (1) (8) (2) 2 (s) 2h 12h (3) ev Ng [[m] ひ g (4)(1+e)mv〔N's〕 5. 力積と運動量

(2)速さは変わらないので小球の運動量って変わらないですよね？ なのになぜ鉛直方向の運動量はかわるのですか？ そしたら小球としては運動量の変化があるってならないのですか？

148 斜面との衝突■ 図のように、水平と 45°の角度を なすなめらかな斜面が床に固定されている。 質量mの小球 を,斜面より鉛直方向に高さんだけ離れた点Pから静かには なした。 小球は斜面上の点Aで弾性衝突し, 斜面に対してあ る角度0の方向にはねかえされた。 その後, 小球は,斜面上 の点Bに衝突した。 重力加速度の大きさをgとし, 空気抵抗 はないものとして、次の問いに答えよ。 (1) 小球が点Aで衝突した直後の速さ, および0の値を求めよ。 (2) 点Aでの衝突で小球が斜面から受ける力積の大きさを求めよ。 (3) 小球が点Aを離れてから点Bに達するまでの時間を求めよ。 (4) AB間の距離を求めよ。 h 45° B [19 名城大 改] 140,144,

x方向は力積なしの意味がよく分かりません。 教えてください🙇🏻‍♀️

チェック問題 2 固定面との斜衝突 質量mの小球を自由落下させ,傾き 30° のなめらかな斜面に衝突させたところ, 20 水平にはね返った。 衝突直前の速さを v として,次の量を,( )内を用いて表せ。 * (1) 衝突直後の速さ” (vo) * (2) この衝突の反発係数e (3) 斜面から小球が受けた力積の大きさI(m,vo) 解説 (1) なぜそのように分けるので すか? 500 m (2) 方向のみに注目して,e= どうしたらよいのか, はじめの一歩がわかり ません。 30° まずは,斜面と平行成分 (3軸), 垂直成分 (y 軸) に速度を分解して, 前中後の図をかくよ。 001 y SOD CIT y軸と逆向き ① を代入して、Iについて解くと, I = Vo それは、図のように, x 軸方向には全く 力積を受けない(重力の力積は衝突時間 が短く無視できる) から, 運動量が保存す ることと,y 軸方向は衝突面と垂直だから, 反発係数eの式が使えるからだよ。 x 方向のみに注目して、《運動量保存則》(p.139)より, 001 mvo sin 30°= mv cos 30° 09.00 1 (m) coll V₁ (m) 2 -mvo √3 標準 6分 Vo ① ( ① より ) 30% V よって、 v= v sin 30° 1 Vo cos 30° 3 (3) 方向のみに注目して,〈力積と運動量の関係》(p.137) より, mvo cos 30°+ I = musin 30° x軸方向は 力積なし 30° 30% 457- x

⑵の式がどうやってできたのか謎です 教えてください🙇🏻‍♂️

練習問題 ④ 運動量の保存 |1 東向きに速さ20m/sで飛んできた質量 0.15kgのボールをバットで打ったところ, ボ ールは同じ速さで別の向きにはねかえったとする。 ボールのはねかえった向きが (1) 西向 き (2) 北向きのとき, ボールが受けた力積の大きさと向きを求めよ。 CURA AVAL 0.15 (20)-0.15×20 Fat (20 45 45 20 Fat: 6.0 西向き なんで存? 0.15×20 3

2枚目の写真。 V3の方向ってどの向きかわかりますか？ わかるならなぜその向きになるのか教えてほしいです。

(解答はすべて物理解答用紙に記入すること) [1] 図1のようにエV座標をとる。 エリ座標は水平な面であるとする。 この平面 上で質量の小球と質量2の立方体Bの衝突について考える。 初めの状態 で立方体Bは、原点Oに設置してある。 小球Aと立方体Bの衝突の際, 反発 係数(はね返り係数) <e<1)の非弾性衝突を行うものとする。 また, 小球 A や立方体Bの大きさは無視できるほど小さく､小球A や立方体Bの回転は考 えないものとする。さらに、空気抵抗や水平な面との間にはたらく摩擦力を無 視する。 O 図1 x

2枚目の写真。 V3の方向ってどの向きかわかりますか？ わかるならなぜその向きになるのか教えてほしいです。

(解答はすべて物理解答用紙に記入すること) [1] 図1のようにエV座標をとる。 エリ座標は水平な面であるとする。 この平面 上で質量の小球と質量2の立方体Bの衝突について考える。 初めの状態 で立方体Bは、原点Oに設置してある。 小球Aと立方体Bの衝突の際, 反発 係数(はね返り係数) <e<1)の非弾性衝突を行うものとする。 また, 小球 A や立方体Bの大きさは無視できるほど小さく､小球A や立方体Bの回転は考 えないものとする。さらに、空気抵抗や水平な面との間にはたらく摩擦力を無 視する。 O 図1 x

！！！至急お願いします！！！ 赤い印のところで、解説を読んでも2mvになる理由がわからなかったので、教えて欲しいです🙇

気体の分子運動と圧力 基本例題39 次の文の( に入る適切な語句, 式を答えよ。 質量mの気体分子が速さ”で右向きに運動しており, 分子は, 一辺の長さがしの正方形の壁に垂直に衝突(弾性衝突) をしては ねかえる。 1個の分子から壁が受ける力積は,ア)向きに 大きさ(イ)である。 単位時間あたり, N 個の気体分子が壁 に衝突しているとする。 壁が時間tの間に受ける力積の大きさ はウ)なので, 壁が受ける圧力は (エ)となる。 (-mv)-mv=-2mv 壁が分子から受けた力 積は、 作用・反作用の -V |衝突後 1 ☆法則から、2mv となる。 したがって, 壁が受け た力積は,右向きに大き2mvとなる。 指針 (ア) (イ) 分子の運動量の変化は, 分子が壁から受けた力積に等しい。その力積の 反作用として, 壁が受けた力積を求められる。 (ウ) (エ) 時間tの間に壁に衝突する分子の総数 は,Nt 個である。また, 壁が受ける圧力は,単 (ウ) 時間tの間に壁に衝突する分子の数は Nt 個であり, 求める力積の大きさは, (イ) の結果 を用いて 2mvxNt=2Ntmvto 位面積あたりに受ける力の大きさである。 (エ) 壁がN個の分子から受ける力の大きさを 解説 (ア)(イ) 分子と壁は弾性衝突をす Fとすると,壁が受ける力積Ft は, (ウ) の るので,右向きを正とすると, 衝突後の分子の 速度は-vとなる (図)。 分子の運動量の変化と 力積の関係から、 2107 衝突前 m 23 2Ntmv に等しいので, 上昇 Ft=2Ntmv ACT ひ 基本問題 296 y ad F=2Nmv 圧力は,単位面積あたりの力の大きさなので Al >_F 2Nmv 0120.2 p= 12 1² 円の 10 JA ZUPARS 2

4番の問題です 運動量の変化を求めるなら後の運動量から前の運動量を引けば良くないですか？（答えは違うけど）

4 40m/sの速さで水平に飛んできた質量 0.20kgのボールをバッ トで打ったところ, ボールは同じ速さで鉛直に上がった。運動 量の変化の大きさと向きを求めよ。 5 質量 2.0kg, 速さ 3.0m/sの台車Aが, 静止している 1.0kgの台車Bに衝突して 40m/s 0------- 11 40

写真の67番についての質問です。 (2枚目は解答解説です。) この問題を、単純にm･eu-m･uで解くことが出来ないのはなぜですか？

66質量mの小球Pが速さで滑らかな面に垂直に衝突し た。 面から受けた力積の大きさはいくらか。 反発係数をe とする。 67 P速さで角0の方向から衝突する場合はどうか。 68 静止していた1200kgの車が10秒間で一様に加速 A し, 60km/hの速さになるにはいくらの推進力が必要 か。 Om Ĵ ma u of