Question

りんご

ウ、エについてで、ここで運動量が保存するのは、バネ、小球、台車全てを物体系と見なしているという認識でよろしいのでしょうか？(小球と台車を物体系と見るのではなくということです)教えてくださいm(_ _)m

物
理
(3問題 100点)
物理問題 I
次の文章を読んで、
には適した式か値を求め
からは適切なも
のを選びその番号をそれぞれの解答欄に記入せよ。 また, 問1 問2では、指示に
したがって、解答をそれぞれの解答欄に記入せよ。ここで、円周率はとする。
図1のように質量 M の台車の上に大きさの無視できる質量mの小球が2本のば
ねによって取り付けられている。この2本のばねは、ばね定数と自然長が等しく、
質量は無視できる。はじめ、2本のばねは自然長の状態で、小球は台車の中央にあ
る。台車は摩擦なしに水平面上を動くことができ,台車と小球の間の摩擦も常に無視
できるものとする。 x 軸は右方向を正とし、台車も小球もx軸に平行な方向へのみ
きばねは常にx軸に平行であるものとする。
(1) はじめに、台車を動かさないように押さえながら、図2のように小球を台車の
中央からだけ左方へ引っ張ったところで,小球と台車を同時に離した。離した
直後の小球の加速度は、2本のばねからx軸の正の方向へそれぞれの力を受
けるので ア で与えられ,一方,台車の加速度は、2本のばねからx軸の
負の方向にそれぞれの力を受けるため
イ
で与えられる。
小球が台車の中央を通過するときの小球の速さは ウ
台車の速さは
1
I となる。
小
台車
00000
図1
図2
◇M12(482-113)

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

ものぐさ

質問のニュアンスを理解出来ていないのかもしれませんが、
質量を考えないバネや滑車や糸に対して物体という発想はないです。それらに運動方程式立てないじゃないですか。

小球と台車の運動方程式を立てたときにそれらにかかる力が作用反作用の関係にある内力のみで構成されているから運動量が保存されるだけです。

りんご

なるほど、理解しました！回答ありがとうございました！