- ベストアンサー
衝突エネルギーの考え方を教えて下さい
b_bbの回答
- b_bb
- ベストアンサー率23% (4/17)
#2です >地球中心を原点としたら車はmgR R=地球の半径の位置エネルギーをもっていて、電車もmgRの位置エネルギーを持っていますが、これに運動エネルギーを加えたらおかしいですよね? おかしくないですよ。(地面原点で速度Vの電車のエネルギーはE=mg*0+mvv/2 もし、地下100mを原点としていたらE=mg*100+mvv/2です。) たとえば地面が急になくなった場合電車はどんどん加速していきしまいに(原点についた時)すべての位置エネルギーが運動エネルギーに代わりますから。 エネルギーはスカラー量なので自由に足し算引き算ができます。 ただ実際にそのエネルギーすべて取り出せるかどうかは別の話になりますね。(考えるときはすべて取り出せるような位置に原点をとるわけです。) たとえばアインシュタインの相対性理論で、E=mc^2 (C=光速)というものがあります。 つまり、われわれは質量をもってる限り、それに高速の二乗をかけた膨大なエネルギーであるとみることができます。 が、核分裂とか起こさないと取り出せすことはできないので、そもそもそんなこと考えなくてよい通常は無視します。これがエネルギーは相対的に決まるということの一例ですね。 ところで、説明する上でどの程度物理の知識があるのかが重要になってまいりますので、まだ何かご質問がある場合は、年齢などをお書きいただけると参考にできます。
関連するQ&A
- 運動エネルギーと運動量の矛盾
運動エネルギーは速度の2乗に比例します。2倍の速度に加速させるには4倍のエネルギーが必要と言うことです。 それに対し運動量は速度に比例します。2倍の速度に加速させるには2倍の力積が必要と言うことです。 では、質量1で速度1の物体Aと質量2で速度1の物体Bがあります。与えた運動エネルギーはAは1とBは2で合わせて3になります。運動量はAは1、Bは2です。AとBを衝突させます。すると、力積が伝わってBは止まり、Aは2の速度で跳ね返されます。この時の運動エネルギーはBは0ですが、Aは4になっています。最初与えたエネルギーは3ですが、衝突後のエネルギーは4になり増えたわけです。運動エネルギーをエネルギーとして取り出せれば、入力より出力が上回るおかしな結果となります。 これが運動エネルギーと運動量が別物とすることで起こる矛盾です。 この説明でおかしな所はありますか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 運動のエネルギー
こんなことがわからなくて困っています。どこか間違っていることは確かです。大至急教えて下さい。 今質量mのボールがvの速度で等速運動をしているとします。 その運動線上にやはり質量mのボールが静止しています。 やがてこれらは衝突し、二つのボールは1/2vの速度で運動します。これは運動量保存則からこうなります。ところが、エネルギーを考えると、 初めのボールのエネルギーは 1/2mv^2 あとの2つのボールは速度が1/2になるので各々の持つエネルギーは1/8v^2 2つを足してもエネルギーはもとの半分にしかなりません。 こういう場合どう計算すればいいのでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 鉛直運動での、ばねのエネルギーと位置エネルギー
天上にばね(ばね定数k)をつけ、その先に物体A(質量m)をつけ、下から物体Bをぶつけ、鉛直上向きにAを運動させた。衝突の瞬間のAの速度は上向きにVであり、Aは最大どこまで上るか?という問題で、エネルギー保存を考えたんですが、僕はその時、hまで上がると仮定し、 1/2mv2(二分の一 M Vの二乗)=mgh+1/2kh2(二分の一 K hの二乗) としたのですが、解答だと、 1/2mv2=1/2kh2 と、重力の位置エネルギーがごっそりなくなっています。 これは何故でしょうか? ばねが押し縮められ、さらに重力も鉛直下向きにかかりますよね? 僕は衝突する位置を基準点と考えて、この式をたてましたが、何故位置エネルギーは考えていないのでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 速度エネルギーの2について
質量mの玉が速度vで動いているとき、運動エネルギーが(1/2)mv^2となるわけですが、式中の"割る2"の"2"がどうして出てくるのかわかったつもりだったのですが、またわからなくなりました。 エネルギーですから力×距離ということですが、その玉は等速運動しているので力はゼロですね。速度0から速度vに加速してく過程で玉に対して与えた力×距離ということなのでしょうか。どうだったでしょうか。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 2つの物体が衝突したときの運動
「2つの物体(物体Aが速度v1、質量m1。物体Bが速度v2、質量m2。v1<v2)が衝突し同じ速度Vで運動したとき、運動エネルギーは保存されないことを物理的に証明せよ」という問題が、解けずに困っています。 物体Aと物体Bの運動エネルギーを出したところで、手が止まってしまいました。摩擦力が作用するため運動エネルギーが保存されなくなるのかなとは思うのですが、どのようにすれば証明できるのでしょうか。
- ベストアンサー
- 物理学
- <2/25まで>物理II衝突によるエネルギーの変化
高2物理IIの衝突による力学的エネルギーの変化についての問題です。 ●なめらかな水平面上で静止している質量Mの小球Bに、速度vで進んできた質量mの小球Aが一直線上で衝突した。2球間の反発係数をeとするとき、2球の運動エネルギーの和は、衝突の前後でいくら変化するか。ただし、衝突後の小球Aの速度をv'、小球Bの速度をV'とする。 よろしければ詳しい解説もお願いします ちなみに、今月の26日にテストがあるので明日の午後11:00までに回答していただけると幸いです。 最後にここまで読んでくださった皆様、ありがとうございます _(._.)_
- ベストアンサー
- 物理学
- 力学的エネルギー保存則
私は高2のzerosikiです。 早速ですみませんが、教科書でこんな問題が出ました。 ばね定数kのばねの上端を固定し、下端に質量mのおもりを取り付けると、ばねは自然の長さからaだけ伸びてつりあった。この状態から、速さvでおもりを下向きにはじいたところ、ばねは更にxだけ伸びた。このときのaおよびxを、k、m、v、および重力加速度の大きさgのいずれかを用いて求めよ。 この問題を解くにあたって、運動エネルギー、重力による位置エネルギー、弾性力による位置エネルギー、この三つのエネルギーの力学的エネルギー保存則での関係をうまく式にできません。 急いでいます。だれか、できるだけわかりやすく教えてもらえないでしょうか?
- 締切済み
- 物理学
お礼
ありがとうございます。 当方32歳、調査職です。 エネルギーは足す事ができるのですね・・ 力F(N)に移動距離L(m)をかけたものが仕事W(J)ですよね。 単純に考えると、例えば車を動かす力Fは F=m(kg)×(a+gμ)ここでa:加速度、g:重力加速度、μ:転がり係数 タイヤの転がり係数が小さいので重力加速度が小さくなり、摩擦が軽減するから走れるのですよね? 電車も同じですよね?力Fがある。 これが等速運動をしている時にどう考えればいいのでしょうか? まず加速度aは等速運動で定義できるのか? F(N)×L(m)=W(J)。しかし移動距離は等速運動・・ しかしエネルギーの定義から等速運動のW(J)=(1/2)×m(g)×(v(m/s))^2ですよね。 イマイチ力とエネルギーの関係が分からないのですが、運動方程式F=m×(dv/dt)ということは、衝突して1秒で速度が0になれば速度v=加速度aとなり、衝突した対象に与える力はm×v?この時v=a(m/s^2) 0.5秒なら二倍 つまり一瞬で止まるということは無限大になってしまうので、1秒で止まると仮定してと考えればおおよその近似ができるのでしょうか? おそらく衝突した場合、相手がまったく影響しないとは考えられなく、凹んだり移動したり・・ ただ簡単に近似的というよりおおまかに考えるとこのような感じになるのでしょうか?