(4)なぜ衝突直前を考えるのですか？ 初めの状態を考えて、MVcosα+mv=vyとしてはいけないのですか？

28 水平な地面上のP点から質量mの 小物体Aを鉛直に打ち上げ, 同時に Ba V Q点から質量 Mの小球Bを打ち出す。 B の打ち上げ角度αは変化させるこQ とができる。 A の打ち上げの初速を v, 地面 v LA P B の初速をV(>v) とし, 重力加速度をg とする。 A の打ち上げから着地までの時間を求 AがBと衝突しない場合, (1) めよ。 (2) BをAに衝突させるには, 角度 αをいくらにすべきか。 sinα を求 めよ。 (() (3) Aが最高点に達したときに衝突が起こるようにしたい。 そのために は PQ 間の距離をいくらにすればよいか。 α を用いずに表せ(以下, 同様)。 (4) AとBが最も高い位置で衝突し両者は合体した。 合体直後の速度 の水平成分と鉛直成分の大きさはそれぞれいくらか。 (5) AとBは合体した後, 地面に落下した。 P点から落下点までの距 離 x を求めよ。 (センター試験)

(4)鉛直方向についてなぜ衝突直前を考えるのですか？ 初めの位置での運動量保存則を立ててMVsinα+mv=vyとしてはいけないのですか？

学 21 28 水平な地面上のP点から質量mの 小物体Aを鉛直に打ち上げ,同時に Q点から質量 M の小球Bを打ち出す。 Ba B の打ち上げ角度αは変化させるこQ とができる。 A の打ち上げの初速を v Bの初速をV(>v) とし, 重力加速度をg とする。 地面 P A (1)AがBと衝突しない場合,Aの打ち上げから着地までの時間を求 めよ。 (2)BをAに衝突させるには,角度αをいくらにすべきか。 sinα を求 めよ。 (3) Aが最高点に達したときに衝突が起こるようにしたい。そのために は PQ 間の距離をいくらにすればよいか。 α を用いずに表せ(以下, 同様)。 (4) AとBが最も高い位置で衝突し両者は合体した。 合体直後の速度 の水平成分と鉛直成分の大きさはそれぞれいくらか。 (5) AとBは合体した後、地面に落下した。 P点から落下点までの距 離x を求めよ。 (センター試験)

この黄色いところの計算の仕方を教えて頂きたいです。至急です。

37 物体 A の速さ 10m/s, tan : 0.75 解説 物体A. B, C の質量を ma〔kg〕 mg[kg〕, mc〔kg〕 速度を A [m/s], vp[m/s] [m/s] とすると, 運動量保存の法則より、 mAVA=mBUB+mcvc が成り立つ。この関係をベクトルで考える と、 右図のようになるので. MAUA=√(mBUB)2+(mcvc)2 5.0 = √(3.0×10)2 + (2.0×20)2 ゆえに 10[m/s] MBVB 3.0×10 tan = = mcvc 2.0×20 =0.75

破片aの水平方向の速さは分裂前の物体の水平方向の速さに等しいのですか。

AB 1:2 (S) 185. 空中での分裂 質量mの物体が, 水平から 45° の向きに速 2cで打ち上げられ, 最高点に達したとき, 質量が12の2 つの破片に分裂し, それぞれ水平に飛び出した。 質量の小さい破 片Aが出発点に落下したとすると, 大きい方の破片 Bは, 出発点からどれだけはなれた 位置に落下するか。 ただし, 重力加速度の大きさをg とする。 例題23 ヒント破片Aの水平方向の速さは、分裂前の物体の水平方向の速さに等しい。 185. 空中での分裂 解答 3v2 g 指針 水平方向では, 物体は内力のみをおよぼしあうので, 分裂前後 での水平方向の運動量の和は保存される。 また, Aは出発点にもどって おり,Aの水平方向の速さは, 分裂前の物体の水平方向の速さに等しい。 運動量保存の法則の式を立ててBの速さを求め, 水平距離を計算する。 解説 初速度の水平成分の 大きさは2vcos45°=vで あり(図1), 最高点での速度 はこの水平成分に等しい。 分 裂前に物体が進んでいた水平 方向の向きを正とすると, 分裂直後のAの速度はvとなる。 分裂直後 のBの速度をv とすると, 水平方向の運動量は保存されるので(図2), √20 A, B v2 [ひ m 2m 3 3 45° 正の向き 図1 v 図2 ←一連の運動において, 鉛直方向には重力 (外力) がはたらくため、 鉛直方 向の運動量は保存されな い。 最高点で物体は水平 方向に速さで飛んでい る。 破片Aが出発点にも どっているので破片 A の水平方向の速さも”で ある｡ 3 mv=mx(-v)+ 2m 3 × V2 02=2v また、初速度の鉛直成分は2vsin45°=vである。 打ち上げられてか V ら最高点までの時間を とすると, 0=v-gt t= g v2 出発点から分裂地点までの水平距離は, h=vt= ...① g 分裂してから落下するまでの時間はであるから,最高点から落下点 g 2v2 までの破片Bの水平距離は, L2=2vt= ...2 g 式 ①,② から, 求める水平距離Lは, L = 4₁+12= 0² + 2v2 3v2 g g g (1) ◎鉛直投げ上げの公式. v=vo-gt を用いている。 物体、およびBの鉛直 方向の運動は,いずれも 加速度の大きさがgの 等加速度直線運動なので, 発射点から最高点までの 時間と,最高点から落下 するまでの時間は同じに なる。 (9) 115

よく分からないので教えて欲しいです🙇‍♀️

6:57 2024Moodle F細 第1問 滑らかな水平面上に置かれた物体を水平面と 30°をなす 50N の力で 10.0m 移動させる.このと き力がした仕事を求めよ. 第2問 質量 5.0kgの物体を10m持ち上げた. こ のとき,重力がした仕事を求めよ.重力加速度は g=9.8m/s2 とする。 第3問 摩擦のある水平面上に質量 2.0kg の物体を 置き,水平方向に運動するばねにつながれている. ばね定数は 2.0 × 103N/m であり,物体をばねの 自然長から10cm伸ばして手を離した. 物体と床と の摩擦係数は 0.40 とする. (1) 自然長に戻るまでに, ばねがした仕事を求め よ (2) この間に摩擦力がした仕事を求めよ. (3) 正味の仕事を求めよ. 第4問 質量 1.00kgの物体が高さ100mの地点を 速さ 100 m/s で落下している.重力加速度は g = 9.81 m/s2 とする。 (1) 運動エネルギーを求めよ. (2) 重力ポテンシャルエネルギーを求めよ. (3) 力学的エネルギーを求めよ. (4) 高さが 50.0mになったときの速さを求め よ. Ak 北山 [ moodle2024.mc2.osakac.ac.jp

この問題の解き方を教えてください どの法則(運動量保存則など)を使うのかとどうしてそれを使うのかという理由を重点的に教えてくれるとありがたいです

質量mの小さなおもりAを,長さの軽くて伸びないひもの一端につけて次の実 験を行う。 重力加速度をgとする。 B1 図 1 m M 図2 m 一定 一定 図3 図4 1.ひものもう一端に質量M (m) のおもりBをつけてなめらかな床の上において, 図1のように, ひもがたるんだ状態で, おもりAにv, おもりBにV (>v)の初 速度を与えた。 しばらくすると, ひもが伸びきった状態になるが, その直前と 直後では、2つのおもりの相対速度の大きさは等しく, ひもを介した完全弾性衝 突が起こることがわかった。 ひもが伸びきった直後のおもりAの速さは v=1 Bの速さは2である。この結果より,Mを大きくしてい くと, V'に近づいていくことがわかる。 次に、 図2のように, おもりBを はずしてひもを手で一定速度V (>v)で引っ張り続けた。 すると, ひもが伸びき った直後のおもりAの速さはv=3 xV- 4 xvとなる。 2. 図3のように, おもり A を床の上に置いた状態から, 手でひもの端を一定速 Vで鉛直上方に引っ張った。 すると, ひもが伸びきった直後のおもりの速さ は、 5 |xVとなる。 その後, おもりがひもを引っ張っている手に追いつくた めの条件は, V 6xgである。 3. 図4のように, おもりAとひもの端が同じ場所にある状態から, 時刻10に おもりを自由落下させると同時に、 ひもの端をおもりの鉛直上方に一定速度 1 で引っ張った。 すると、 時刻 t = 7 にひもが伸びきり、 その直後におも りの速さは8xg となる。

1枚目、緑で囲った問題を、1枚目のように回答したのですが、間違っていました。 正解は2枚目です。 なぜこの考え方は間違っているのか教えてくださいm(_ _)m

(5) P₂0 Ar#33 BOUAB. UAB = 2M M-M. M+m VA-M+m VA ·VA= VA. 592&S=" UAB=02534 ORSOR=1D. 摩擦熱によるエネルギーの損失 = MUAB = mogl l= M+m M+m UAB 2Mg umg RL l 15 UAB-0₂ S R 上の座標設定で、台に対する小物体、 台の「速度」をそれぞれ 2M SM₂. UMM VA m+m (Viti) (VL) M-m とする S VA M+m RS間で小物が台に対して止まるには、 RSの長さはいくら以上か

力積と運動量についてですが、これを説明しろという問題です。 教えて下さい。

○ 力積と運動量について 問5 右の図のように舟に乗っている人がキ ャッチボースする場合を考える (1) 図 5.1 のような2そうの舟AとBを互 いに反対方向に進めるためには,各舟の上 の2人が互いにキャッチボールすればよい ことを説明しなさい. (2) 図 5.2 のように, 2人が同一の舟上に いる場合に, 2人がキャッチボースすると, 舟はどのように運動するか説明しなさい. A11 B 図5.1 問5の図 2そうの船の場合 図 5.2 問5の図 1そうの船の場合 ヒント ボールを投げた時と受けた時で, 舟人・ボールで運動量保存則を考えると良い. 例えば . ・Aで舟と人が静止している状態は運動量が零 ・静止状態からAからBにボールを投げると, ボールは右向きの運動 量を持ち, 運動量保存則より舟と人は左向きの運動量を得る.

3枚目のエネルギー保存の式を図で描き、そこからXminを求めようとしたのですが上手く行きませんでした。 グラフが間違っていますか？ 正しいグラフを教えてください🙇‍♀️

図のように, 滑らかな水平面上に質量Mの小物体Bが置かれ, その右方には, ばね定数kの軽い ばねが取り付けられた質量mの小球Cが置かれている。 いま, Bの左方から質量mの小球Aが速さ ひ でBに向かって運動し衝突した。 A, B, C の運動はすべて同一直線上で行われ, 空気の抵抗は無視で きる。また, A,B間の反発係数はe として,次の問に答えよ。 ただし, 速度, 力積等のベクトル量は, 図の右向きを正とする。 A (1) 0 m-eM m+M vo ②00 10 問1 衝突直後の A, Bの速度をそれぞれ, Vとする。 これらを求めよ。 1 V = 2 772 eM m+M ① V. 5 V 6 -Vo ② V (3 m k Vo ハイレベル物理 前半 第4講 チェックテスト V (6) M m+ M. mM k(m + M) 問2 衝突の瞬間, A B から受ける力積を求めよ。 3 mM (1) mvo (2) -mvo -Vo m+ M m (m-eM) m+M em - M m+M 6 ③3 -Vo -Vo em m+M M(em-M) m+ M 4 V (6) V -V 7 B 4 ③V M m m+M (1+e) M m+M -Vo -vo 7 問3 B がばねと接触している際、 ばねが最も短くなるときのBの速度を求めよ。 4 M m+M m m+M mM √k(m-M) 4 問4 問3のとき, ばねの自然長からの縮みはいくらか。 5 ® V√ √ M ④V ②V m+M k -Vo V mM m+ M (1+e)mM, (m + M)² 100000 V (1+e)mM m+M (8) ⑦V -Vo (1+e)m m+M 8 -Vo 8 m-M k -Vo m √k(m + M) (1-e) mM y (m+M)² C (1+e) mM m+ M m ⑧ V. -Vo M √k(m + M)

わかる方おられないですかね。

[6] 半径 R の仮想的な星を考え、密度は中心からの動径rに関わりなく一定であるとする。 星 をつくる物質が古典的で非相対論的な理想気体の水素であるとして、 星の構造の方程式を解 き、圧力を動径の関数 P(r) として求めよ。 ただし境界条件を P(R)=0とする。 (ヒント: この場合関連するのは、 質量保存の式と運動量保存の式である。) [7] 恒星の光度Lが質量M L M4 の関係にあると仮定して､ 質量 1.4M の星と 0.70M o の星について、 輻射が最大になる波長を概算せよ。 ただし、 太陽質量 (M)の表面温度は TE = 6000K とする。 (ヒント: ヴィーンの法則を利用せよ。)