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物理 高校生

写真の問題についてですが なぜ(2)(3)でエネルギー保存則を用いることができるのですか?Pがばねに衝突したときに発する音や熱などの保存力以外が生じることから、エネルギー保存則は崩れるのではないでしょうか?

EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Q がばね定 数kのばねを付けられた状態で置かれている。 左から質量 m の球Pが速度で進んできた。 (1) ばねが最も縮んだときのPの速度を求めよ。 △△ (2) ばねの縮みの最大値を求めよ。 (3) やがてPはばねから離れた。 Pの速度u を求めよ。 解 (1) P がばねを押し縮めると同時に, Qは (2) 力学的エネルギー保存則より 2 1/2mv ² = 1 {mv²³ + 1 Mv² + 1/2kl² ばねに押されて動き出す。 ばねが最も縮 んだときとは Qから見て接近してくる Pが一瞬静止したときでもある。 つまり、相対速度が0となるときだ。 し たがって、このとき Qの速度もである。 AUTO200 運動量保存則より mv=mv+Mv 地面から見た温度 トク 2物体が動いているとき, "最も..... は相対速度に着目 ちょっと一言 Uを消去して整理すると 2次方程式の解の公式より u= Qから見た Pの運動 V=- m u=- P m+M m+M Vo m m+M -Vo 1% ・vo mM :: 1=v₁₁ k(m+M) k 止まった) (18) ここでQ上の人に保存則まで用いさせてはいけない。 保存則や 運動方程式は静止系 (あるいは慣性系)で用いるべきもの。 ただし, 次章で扱う慣性力の効果まで考慮すれば加速度系で用し ることもできる。 (3) Q の速度をUとすると 運動量保存則より mv=mu+MU ...... ① ばねは自然長に戻っているから,力学的エネルギー保存則よりP発射 -mvo´ 2-1/23m²+1/2 MU2 (U2) ….….…. ② (m+M)u²-2mvou+(m_M)vo² = 0 05 相対速度 0 P.Qの速度は同じ 1このとき、相対に。 M u=v とすると, ① より U=0となって不適 (ばねに押されたQは右 (1 いているはず) 20 V. m-M

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物理 高校生

物理基礎 仕事率です 問40の解き方を教えてほしいです、、

・ある。 ineです。 21 20 25 10 15 D 仕事率 同じ仕事をしても,短時間にできることもあれば、長時間かかることもある。 仕事の 能率は,単位時間あたりにする仕事で表される。これを, 仕事率という。時間 ([s]の間 に W [J]の仕事をするとき,仕事率Pは,次式で表される。 power 仕事率 W P=- t ...(61) 式の意味・・・仕事率は,単位時間あたりにする仕事である。 仕事率 [W]= FAx 4t 仕事〔J〕 時間 [s] -=Fv ② 仕事率の単位には, ワット (記号 W) が用いられる。 1W は、1秒間に1Jの仕事をす るときの仕事率であり, 1W = 1J/s である。 仕事率をぽけっとラボ ⑧で測定しよう。 watt 速さと仕事率 一直線上で,物体が一定の大きさ F〔N〕の力を受けて,力の向きに移動しているとする。 微小な時間⊿t [s] の間に,物体が移動した距離を 4x[m〕 とすると, その間に力がした仕事は, Fax [J] である。 また, その間の物体の速さv[m/s] は, となる (図4)。 したがって, この力がした 仕事の仕事率 P〔W〕は,次式で表される。 ・・・(62) 速さひ 粗い面 Check 物理における仕事の特徴を簡潔に説明せよ。 時間 仕事 W ぽけっとラボ 8 仕事率の測定 荷物をもって, 校舎の階段を上がる時間を測定する。 荷物の質量 と上がった高さを調べ、荷物をもつ力がした仕事, および仕事率を求 めよう。 時間 4t iF ■移動距離 4.xl 図84 一定の速さの運動と仕事率 v 40 質量 20kgの物体を, 5.0m 高い位置まで一定の速さで引き上げるのに, 10秒かかった。 引き 上げる力がした仕事の仕事率は何W か。 ただし,重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。 ② 仕事の原理、仕事率とはどのようなものか。 それぞれ簡潔に説明せよ。 第Ⅰ章…運動とエネルギー ② ワット(記号 W)は、電力 (p.211) の単位としても用いられる。なお,仕事率の単位として,馬一頭が行うことのできる ことがある 1馬力は, およそ740Wである。 この単位は,自動車エンジンなどの が多い

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