Question

😇😇😇

物理の運動量保存則についての質問です。
3枚目のマーカー部分の0は何の0ですか？
教えていただきたいです🙏

水平面から高さんにある面上の点Aに質量m の小物体Pを置き,静
31 質量 M の台が水平な床上に置か
れている。この台の上面では, 摩擦
がない曲面と摩擦がある水平面が点
Bで滑らかにつながっている。台の
P
BL
h
A
C
台
M
床
かに放す。重力加速度をgとする。
(1)台が床に固定されているとき, Pは点Bまで滑り落ちたのち 。
Bから距離1だけ離れた点Cで止まった。 BC間の水平面とPの間
の動摩擦係数μはいくらか。
(2) 次に, 台が床の上で摩擦なく自由に動くことができるようにした。
台が静止した状態で, 点AからPを静かに放した。Pが台上の点B
に達したときの,Pの床に対する速度をひ,台の床に対する速度をV
とする。ただし,速度は右向きを正とする。
ア このとき, u とVが満たすべき関係式を2つ書け。

イ) gで表せ。
ひとVを求め,それぞれん, m, M,
) Pは点Bを通り過ぎたのち、やがて台に対して停止した。この
時,台の床に対する運動はどうなるか。次のうちから選べ。
O Pが停止しても,台は動くが,その進む方向は点Pの高さん
によって決まる。
(2) Pと台の間の摩擦力により, Pが停止しても台は右向きに進む。
る。3 Pが曲面を下っている間は,台は小物体と反対方向に進むので,
Pが停止しても,慣性の法則により台は左向きに進む。
Pと台を合わせた全体には水平方向に外力が働かないため, P
が台に対して停止すると台も停止する。
ときの 本v
4)
(センター試験)
f

26
31(1)点Aでの位置エネルギー mgh が(点Bでは運動エネルギーに変わ
h
;=4
mgh =μmg·l
り,)BC 間で摩擦熱に変わっているので
(2)(ア) 水平方向には外力が働かないので, 水平方向については運動量保存則が
成りたつ。
…の
08
0=mu + MV
全運動量が0なので, Pが右へ動けば(v>0), 台は必ず左へ動く(V<0)。
ふ 摩擦がないので,物体系について力学的エネルギー保存則が成りたつ。失っ
たのはPの位置エネルギーで, 現れたのがPと台の運動エネルギーだから
大 らい00
1
; mu'+; MV:
?+ MV?…②
mgh =
(イ) Oより
V=- m
これを②へ代入すれば
ひ
M
mgh= mu'{1
1
2
2 Mgh
m
M
U=,
m+M (E)
また,
2gh
-u=-myM (m+ M)
M
(ウ) 最後はPと台は一体となる。その速度をuとする
と,運動量保存則より
Pと台の間の
摩擦は内力!
0= (m+ M)u
. u=0
水平方向の全運動量が0だから,最後に一体となったときには必ず静止する。

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

秋雨前線

台と物体からなる系は外力を受けないので、運動量保存則が成り立っています。
なので、Pが運動をする前の系が静止している状態の0です。

😇😇😇

「静かに放す」と書いてあるから最初は静止しているという解釈でも大丈夫ですか？

秋雨前線

そういう解釈で大丈夫です！

😇😇😇

ありがとうございました😊