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物理の質問です
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「衝突」の場合には、力学的エネルギーは必ずしも保存されません。たとえば、衝突時に「音」が出れば、エネルギーの一部は「音」のエネルギーとなりますし、「スポンジ」のような緩衝材であれば、ほとんど反射せずにめり込んでしまいます。スポンジの場合は、「反発係数」がほぼ「ゼロ」ということです。 http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/b2/52/5233hozonnto.html この問題の場合は、「鉛直方向（Ｙ方向）は重力による等加速度運動と、衝突については運動量保存の法則」「水平方向（Ｘ方向）は等速度運動」を使います。 「物体と床の反発係数」は、落下速度 v1 と反射速度 v2 の比（いずれも鉛直下向きを正として）で定義され、運動量保存則の式から（物体の質量を m として） ｍ・v1 ＝ －m・v2 ＝ -e・m・v1 となります。 衝突面は水平なので、物理の問題としては、衝突による水平方向の速度の減少はない、ということかと思います。現実には、衝突時の「摩擦」や、空気抵抗による速度の減衰がありますが。
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- foomufoomu
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x,yに分けて考えるのは良いですが、エネルギー保存則は成り立ちません。 前の回答にある、「摩擦」もエネルギー保存則を成立しなくする要因ですが、反発係数がｅ(１でない)というのも、エネルギー保存則が成り立たないことを意味しています。 鉛直方向について、エネルギー保存則が成立するなら、永久に同じ高さで弾み続けます。 ところで、この問題で、物体は回転しないと考えてよいのでしょうか。回転も考えると、さらに複雑な話になってきます。摩擦があれば必ず回転しますが、物体が四角いので、次の着地では角がぶつかって斜めに反射することになって・・・
お礼
おそらく授業の流れからして回転は考慮しないと思います。 とても参考になりました。 ありがとうございました。
- Tann3
- ベストアンサー率51% (708/1381)
No.2です。間違いがありました。 最後の数行、 ＞ 衝突面は水平なので、物理の問題としては、衝突による水平方向の速度の減少はない、ということかと思います。現実には、衝突時の「摩擦」や、空気抵抗による速度の減衰がありますが。 は、よくよく問題を読んだら 「物体と床との動摩擦係数は μ’とする」 と書いてありましたね。 水平方向にも、衝突のたびに F = - μ’・ｍｇ に相当する摩擦力が働くということですね。衝突のたびに、水平方向の速度も減少するということです。
お礼
実はこの後の問題で水平方向の話しも出てくるので とても助かりました。 ありがとうございます。
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