赤で線を引いた部分の式の変形の仕方が分かりません💦教えて欲しいです

る。 距 UR [D 基本例題 18 万有引力による位置エネルギー 98,99 解説動画 地球の表面から速さで鉛直上方に物体を発射したとき, 到達する最大の 高さんを考える。 地球の半径をR, 地球上での重力加速度の大きさをgとする。 (1) 万有引力による位置エネルギーを考え, vo を g, R, hで表せ。 (2)がRに比べて十分に小さいとき, v はどのように表されるか。 tvo (3) vo を大きくすると, 物体は地球上にもどらなくなる。 このとき, v はいくら以上にすればよいか。 g, R で表せ。 指針 万有引力定数G, 地球の質量Mが問題文に与えられていないので, 「GM=gR2」を用いて g, Rで表す。 解答 (1) 物体の質量をmとする。 力学的エネルギー保存則より 2 — — mv,² + ( − GMm² ) = 0 + ( − R 2)=0+ (- G Mm R+h ) (G: 万有引力定数,M:地球の質量) 12m²=GMm GMm GMm = R R+h R (1 R GMm R+h-R_GMm h R+h/ R R+h R R+h ここでGM=gR2 より 1/12m2.m gR2m h 2gRh = • よってv= R R+h R+h h (2)んがRに比べて十分に小さいとき, 2gRh 2gh ≒0 より Vo= R == VR+h ≒√2gh h 1+ R (3) 地球上にもどらないようにするには, んが無限遠であればよい。 このとき, ≒0より = h Vo=1 VR+h R 2gRh 2gR√2gR +1 h

次の問題の青線はどの様に考えて出てきたのでしょうか解説お願いします🙇‍♂️

195.反発係数 床からの高さ1.0mの位置から, 小球を静かに落とすと, 床にあたって はねかえり, 0.64mの高さまで上がった。 次の各問に答えよ。 (1) 小球と床との間の反発係数はいくらか。 (2) 小球が再び床に落下して 2回目にはね上がる高さはいくらか。

V BはわかったのですがVCが分かりません。解説お願いします。

自主学習 演習問題② 図のように小球を点 A で静かにはなしたところ, なめらかな曲面 にそって, B→Cへすべったとする。 このとき, 小球が点Bと点Cを通過するときの速さ VB, vc [m/s] を求めよ。 重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 A almo.s h [m] m020 [m] B

物理基礎です。 「△U」の「△」はどういう意味ですか

人 (3) 高さがりの美人 2.0x sin 30° 〔m〕 だけ 2.0m 上昇するので,重力 による位置エネルギ 130° ーの増加分4U [J] は「U=mgh」より 2.0xsin30° [m] る AU = 5.0×9.8× (2.0 × sin30°) = 49 [J] である。 答 49J

ハ,ニ のところの計算方法が分かりません。解説お願いします🙏

[51 イ,ロ最高地点に到達したとき, 小球と斜面の速度は一致する。 その速度 をVとすると, 運動量保存の法則より, mu= (M+m)V よって, m V= (口の答 M+m 最高地点の水平面からの高さをんとす ると, 力学的エネルギー保存の法則より, 1 "mv² = = (M+m) V²+mgh 2 2 よって, Mv² h= (イの答) 2(M+m)g ハニ小球が斜面からすべり降りてき たときの小球, 斜面の速度をv, V' とすると,運動量保存の法則より, mv=MV'+mo 力学的エネルギー保存の法則より, Ahol 1 mv²=MV²²+mv² 2 2 2 以上2式より, ひ′= V' = m-M M+m 2m M+m い V (ハの答) v (この答) S

運動量保存の問題です。 （2）はなぜ向心加速度がL分のv^2になるのですか？ 教えてください。

222 つり下げられた小球とあらい水平面上の物体の衝突 [2022 京都工芸繊維大] 長さの伸び縮みしない軽い糸を用意し, その 一端に質量mのおもりをつけ, 他端を天井の 1点に固定した。 図に示すように,糸をたるませ ないようにして, おもりAを鉛直線と0の角を なす所まで持ち上げてから静かに手ばなし, 最下 点で水平面に置いた質量2mの物体Bと衝突さ せた。 おもり Aと物体Bの衝突における反発係 0 A 天井 B l 水平面 数は 1/12 である。衝突後、物体Bは水平面上を右向きにすべっていき、やがて静止した。 N 重力加速度の大きさを g, 物体Bと水平面との間の動摩擦係数をμ'として,次の(1)~ (7) に答えよ。 mz. (1) 衝突直前のおもりAの速さを, 1, g, 0 を使って表せ。 (2) 衝突直前の糸の張力の大きさを,m, g, 0 を使って表せ。 (3) 衝突直後の物体Bの速さを, 衝突直前のおもりAの速さをとして,その”を使 って表せ。 (4) 衝突の直前と直後でのおもりAの運動量の変化の大きさを, 衝突直前のおもり A の速さを”として そのとm を使って表せ。 (5) 衝突によって失われた力学的エネルギーを, 衝突直前のおもりAの速さをとして, そのとmを使って表せ。 (6) 衝突してから物体Bが静止するまでの時間を, 1, g, 0, μ' を使って表せ。 (7) (6) 求めた時間に物体Bが水平面上をすべった距離を, 1, 0, μ' を使って表せ。 (1) l(1-coso) M 衝突直前のAの速さをひとする。 力学的エネルギー保存則はり、 kgl(1-cos日)=1/2m² v=f2gl(1-coso)

物理のエッセンスの力学の問題について質問です。 (2)の運動量保存の式ではmv+MV=mv0とされていますが、衝突後のMの速度は最終的に0になると言う認識でいいのでしょうか？？ また、もしそうならば滑らかな床であるのにも関わらず速度を持った物体が静止する理由を教えて頂きたい... 続きを読む

①+M×② (m+M)v'= (m-M) ひ1+2Mv2 V₁ = (m-M)v₁+2Mv2 m+M ①mx② 11/12M2=1/2x2 力学 17 M . x=V √ k 3mvo M 2(m+M)V k ちなみに v= 2m-M 2(m+M) v < 0 となる (M+m)v2′'=2mv+(M-m)vz V₂ = 2mv,+(M-m)v₂ m+M 問題の図では, はじめのP,Qの速度 が右向きに描かれているが, どんなケー スであれ,この結果は通用する。 M=mのときは,U1'02,02′'=v とな って、速度の入れ替わりが起こる。 ただ, 「等質量」で「弾性衝突」 という二重の条 件が必要であることを忘れないように。 78 (1)e=0 は完全非弾性衝突ともよ ばれ, 衝突後の速度差が0, つまり一体 化する(ひっつく) ケースである。 衝突直 後の両者の速度をとすると mv=m+M)より v= m m+M -Vo このときの運動エネルギーがばねの弾性 エネルギーに変わっていくから (m+M) v² = 1½ ½ kx² m+M mvo .. x=0 からは左へはね返っている。 79 M v m V +0000000 れきぜん 速さをv, Vとする。 (速度にしない のは向きが歴然としているため) 運動量保存則は mv=MV ... ① 力学的エネルギー保存則は ......② 11/21k=1/2m+1/2 MV22 ①のVを②へ代入し m2v2 |\ {kl²=\/\mv²+ 2M =1/2m0(1+77) M kM v=l m(m+M) k √k(m+M) 衝突の直前・直後を力学的エネルギー 保存で結ぶことはできないが, 衝突後は みきわ 成り立つという見極めが大切。 (2) 衝突後のm, Mの速度を v, Vとす る。 mv+MV=mvo v-V=-(0-0) ①mx② より 3m この場合,「物体系はどれとどれ?」 と尋ねると,「P と Q」 という答えが圧倒 的だ。 それでは, ばねの力が外力として 働いてしまう。 それでも, ばねの力はP Q に対して, 逆向きで同じ大きさな ので,外力の和が0ということでセーフ なのだが, 「P と Q とばね」 を物体系と とらえるとよい。 ばねの力は内力 (グル ープを構成するメンバー間の力)となっ て気にならないし, ばねには質量がない ので,運動量は常に0 で, 保存則の式に 顔を出してこない。 80 V=- 2(m+M) -Vo 今度は板だけがばねを縮めていくので 最も高い位置にきたかどうかは,台 上の人に判断させればよい。 その人が見 てPの速度が0になったときにあたる。

物理基礎です。 もう意味わからないです。 ×0って何ですか？

② 単振り子のおもりを最下点から高さん 〔m〕まで 持ち上げ,静かに手をはなしたところ,最下点で の速さはv[m/s] となった。次に,同じおもり を静かにはなして距離んだけ自由落下させたとこ ろ,速さはv 〔m/s〕 となった。 vAはUBの何倍に なるか。 「1/2mvthgh=(一定」 (VA) {x0²+mgh={\mv²²+90 m (VB) { mx0²+mgh = { hvo²+mgx0 VA=VB UB h 1倍 13 質量 m 〔kg〕 のおもりをつけたばね定数k 〔N/m〕 のばねをA〔m〕 縮めて静かにはなした。 自然の長 さの位置を通過したときのおもりの速さはいくら か。 「2mv+2k2=(一定)」 21 {{xmx v² + ½ ½ KA² mav2tkA2 2 自然長 k〔N/m〕 A [m] mv^2+kA2

(2)の式の答えはこのようになりました 答えを見ても何故このようになるのか分からないです誰か助けて下さい

160. ばねの弾性力と力学的エネルギー 図のように、なめらかな面上で、ばね定数 49N/m のばねに 質量 0.40kgの物体を押しつけ, ばねを0.20m 縮めたところで静かにはなした。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 物体をはなす直前の, ばねの弾性力による位置エネルギーは何J 49 最高点は 1 止まる 6.98 0.40kg か。 V= ka 0:04 32 かと10.2=0.98 0.98丁 0000000 (2) 物体が達する最高点の高さは何mか。 0+0+0.98=0+0.4×98.ht0h=0.25 答 0.25m

物理基礎です。 答えは40mです。 解き方を教えて欲しいです🙏🏻🙏🏻

【2】 水平面上で質量 4.0kgの物体を速さ 14m/s で運動させ、斜面を上らせる。 物体は水平面から 何mの高さまで上るか。 面はすべてなめらかであり, 重力加速度の大きさを9.8m/sとする。