【高校物理】合体とエネルギー【毎週土曜日16時更新!】 - 質問解決D.B.(データベース)

【高校物理】合体とエネルギー【毎週土曜日16時更新!】

問題文全文(内容文):
図のように、なめらかな水平面上に、ばね定数kのばねにつながれた質量Mの物体が置かれており、ばねは壁に固定されている。そこに、質量mの弾丸が右向きに飛んできて、速さv0で物体に衝突し、一体となって運動してばねを押し縮めた。衝突は瞬間的におこったとする。
(1)一体となった直後の物体と弾丸の速さを求めよ。
(2)衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。
(3)衝突後,ばねは最大どれだけ縮むか。
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00:43 (1)解説開始

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03:29 ED

単元: #物理#理科(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
図のように、なめらかな水平面上に、ばね定数kのばねにつながれた質量Mの物体が置かれており、ばねは壁に固定されている。そこに、質量mの弾丸が右向きに飛んできて、速さv0で物体に衝突し、一体となって運動してばねを押し縮めた。衝突は瞬間的におこったとする。
(1)一体となった直後の物体と弾丸の速さを求めよ。
(2)衝突によって失われた力学的エネルギーを求めよ。
(3)衝突後,ばねは最大どれだけ縮むか。
投稿日:2024.09.21

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問題文全文(内容文):
(1) 図2のように小球Bが速さで左向きに跳ね返されるとき、運動量保存の法 則から

が、力学的エネルギー保存の法則から

が成立するので、m. M. Vを用いてv= ウ る。これより、小球Bが左向きに跳ね返される条件はMとmを用いて オ と表せる。さらに、小球Bが床面に落下する地点と壁の距離LBも、 m. M. V. R. gを用いてLB = カ と表せる。 $v^ prime = Box Lt$

キ V = キ のとき、小球Aは半円筒の中心○と同じ高さまで登る。つま り. V< のとき、小球Aは半円筒の中心○よりも低い高さまで登っ たのちに半円筒に沿って下ってくる。そして半円筒の端から放物線を描いて床面 に落下する。ここで、小球Aの落下地点が小球Bの落下地点と同じであると き、Mとの関係は ク と表せる。

$mv= - m * v' + lfloor mathcal J rfloor$
$1/2 * m * v ^ 2 = boxed |$
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問題文全文(内容文):
速さv₀で小球を直上向きに投げ上げた。
このとき、次に示す小球のエネルギーと投げ上げてからの時間tとの関係は、どのようになるか。①~⑦のグラフの中から、適当なものを選べ。ただし、位置エネルギーの基準は投げ上げた地点とする。
(1) 運動エネルギー
(2) 位置エネルギー
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