86連結した2物体の運動
◯
を高める休
14
考え方 A, B には,保存力以外の力として糸の張力がはたらく。 A, B の力学的エネルギーはそ
れ糸の張力がした仕事の分だけ変化する。
(1) 糸の張力は, Aに対しては移動の向き
と同じ向きに,Bに対しては移動の向き
と逆向きにはたらく。 よって、糸の張力工
T
hT
が A, B それぞれにした仕事を WA〔J〕, L0.8 08.08x
WB [J] とすると,
T
h
Wa=Txh=Th〔J]
Bel
WB=-Txh=-Th[J]
答 A... Th〔J], B-Th〔J〕
(2
(2) 床に衝突する直前のBの速さを [m/s] とする。 A, B それぞれに
ついて,はじめの位置を重力による位置エネルギーの基準として,
(2) B が床に衝突する
のAの速さはBと
(力学的エネルギーの変化)=(糸の張力がした仕事)の関係を使うとで,v[m/s]である
A:(1/2m²+0)-(0+0)=Th
・B:
B: (1/2M-Mgh)-(+0)=-Th
①+② から, 1/12m² + 1/12M-Mgh=0
301
...①
8.8+0=
=ET.IXE
(m+M) v2=2Mgh
[補足 A, B 全体で
よって, v=
2Mgh
[m/s]
Vm+M
gl [m/s]
答
2Mgh
[m/s]
m+M
張力がした仕事は
り,A, B 全体の
エネルギーは