Physics
高中
已解決
力学の問題なのですが答えの立式のところで最高点の速度がV0の水行成分となっていて、なぜ飛び出した時のB地点での速度ではないのでしょうか？
よろしくお願いします
が、今度は斜面からの垂直抗
なぜでしょうか?
問題 1-5
図のような, なめらかな斜度 0 の斜面がある。水平な地面量+Mの運動量=一定
TAN
B
24.01
からの高さ y=0 の点 A から初速度 vo で斜面を上った質量
mの小球が,高さy=hの点Bから上向きに 0=45°の角度で
飛び出した。 重力加速度の大きさをg とする。
No.
(1) 小球が B点から飛び出すときの速さ UB を求めなさい。
Lo
A
(2) その後、小球は放物運動をする。 小球が達しうる地面か
らの最高の高さHを求めなさい。
ある運動を止めて力を図示してみましょう。
x
R
前問と異なるのは、斜面から物体に垂直抗力 Rが働いて平水島
いる点です。 しかしながら、 この力は、 力学的エネルギー
保存則にとっては、まったく関係ない存在です。 その理由
は、 前問と同様に考えればよく、
0
mg
2361JM>23030 >#CSAL
DO
col
1
Rのx成分は常に 0, R の方向の変位も 0
‥. カRは仕事をしない⇔力学的エネルギーの変化に無関係
つまり、垂直抗力の役割は斜面に沿っての運動の方向を維持するだけであり、物理法則 2には
無関係です。 すると、仕事とエネルギーに関係するのは、やはり保存力である mg だけとなり、
問題 1-2 再と同じでよいことがわかります。 B 点から先は垂直抗力がなくなるので、 問題5と同様
です。
運動の見かけが変わっても、重力 mg という保存力が一貫して働き、物理法則 2 を成立させ
ているので、次のような式の連結が可能です。
【解答】
斜面に水平な x 座標をとる。 A-B間の運動方程式は、
18.A I
ma= - mgsin 0
Tere
垂直抗力は、物体に仕事をしないので、 仕事をするのは保存力である
重力のみであるから、物理法則 2 より
力学的エネルギー保存則
1
hom.....
A:
-mv2 + mg0
20
||
1
点B: mv²2 + mgh
.....2
2
||
Ro
1m(vocos T-L)2 + mgH
最高点:
・③ (速度は voの水平成分に等しい)
2
4
①②より、
UB=√v^2-2gh[m/s]
①③より、
H= V₁² [m] H
4g
H-th
[4]
解答
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つまり速度はV0ではなくVBの水平方向に等しいということでいいのでしょうか？