• ベストアンサー

運動量の問題

問題は画像に添付した通りです。 (3)まで解いた答えを書きます。 斜面とそれに垂直な方向で運動方程式を立ててやりました。 (1)t=(2*v0*sinθ)/(g*cosα) (2)l=(2*v0^2*sinα*cos(α+β)/(g*cos^2β) (3)θ=(pi/4)-(α/2) ここまでは正しいと思うのですが、この先おそらく漸化式になると思われますが、どんな状態になるかわかりません。弾性衝突なので力学エネルギーは保存され真上に上がるのでしょうか。 わかる方お願いします。

この投稿のマルチメディアは削除されているためご覧いただけません。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • yokkun831
  • ベストアンサー率74% (674/908)
回答No.2

残念ながら,画像では読めませんでしたね。小問数が多いので,ピックアップして後半集中で質問をされるとよいと思います。ヒントのみ。 >弾性衝突なので力学エネルギーは保存され真上に上がるのでしょうか。 弾性衝突=はねかえり係数が1というのは,衝突面に垂直な速度成分が,衝突直前直後で大きさが変わらず逆向きになるということです。もし,摩擦を無視してよいのならば斜面に平行な速度成分はそのままですから,光と同じように衝突直前直後の速度について,「反射の法則」が成り立つことになりますね? 画像は,Algodooによるシミュレーションです。参考まで。

wainder
質問者

お礼

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa5588769.htmlここにもう1回質問しました。またご不明なところは打ちますのでお願いします。

その他の回答 (1)

回答No.1

写真がつぶれていて、問題が読めないです…

wainder
質問者

補足

すみません; がんばってみます。

関連するQ&A

  • 運動量の問題

    2回目の投稿です。 運動量の問題 困り度: 困っています 問題は画像に添付した通りです。 (3)まで解いた答えを書きます。 斜面とそれに垂直な方向で運動方程式を立ててやりました。 (1)t=(2*v0*sinθ)/(g*cosα) (2)l=(2*v0^2*sinα*cos(α+β)/(g*cos^2β) (3)θ=(pi/4)-(α/2) ここまでは正しいと思うのですが、この先おそらく漸化式になると思われますが、どんな状態になるかわかりません。弾性衝突なので力学エネルギーは保存され真上に上がるのでしょうか。 わかる方お願いします。

  • 物理の運動量の範囲の演習問題です。

    物理の運動量の範囲の演習問題です。 速さv1で飛んできた質量m1の粒子が静止していた質量m2の粒子に弾性衝突し、粒子m2は粒子m1の入射方向から角度45°の方向に飛びました。 粒子m1の衝突後の速さv1'及び、粒子m2の速さv2'を求めてください。 (ただし、弾性衝突では運動量、力学的エネルギーは保存されます。) 宜しくお願い申し上げます。

  • 運動量保存について。

    質量mの小球を自由落下させ、傾き30度のなめらかな斜面に衝突させたところ、水平にはね返った。衝突直前の速さをv0として、衝突直後の速さvをv0を用いて求めよ。 という問題について質問です。 解説によると、斜面方向をx軸、斜面に垂直な方向をy軸にとると、x軸方向で運動量が保存するため、 x軸方向での運動量保存の式を立てて解いているのですが、 y軸方向では運動量保存は成り立っていないのでしょうか? y軸方向について、-mv0cos30°=mvsin30°としても計算がうまくいかず・・・。 y軸方向に外力は働いてないから運動量保存する、と思ってy軸方向で運動量保存の式を立てたのですが そもそもこの解釈が間違っているのでしょうか・・・。 どなたかもしよければ教えてください。

  • 運動方程式について(初歩質問)

    はじめまして。よろしくお願いします。 運動方程式の立て方についてお聞きしたいのですが、 問題で、物体を地上の一点から、水平面(xy方向)と角度Θの方向に初速Vゼロで投げるときの運動方程式が F(ベクトル)=(0,0,-mg)となるようなのですが、 なぜ、X方向のV0cosΘと、鉛直方向Z方向のV0sinΘは 無視されるのでしょうか? 私の考えでは 1、投げ上げた瞬間~最高点到達まで F=(v0cosΘ,0,v0sinΘ-mg) 2、最高点到達後~地面につくまで  F=(v0cosΘ,0,-vosinΘ-mg) だと考えてしまいました。 また、1軸だけで(例えば水平右向きを正にとる。など)で考えるのかな?そうならばわかるなと思ったのですが、 違う問題で 質量mの物体を、傾斜角αの斜面の下から初速V0で直上昇させる場合で、 斜面をX軸とし、その斜面に垂直をY軸とすると F=(-mgsinα-μN,N-mgcosα,0)となるようで、 これだと斜面上方を正とする軸と、斜面に鉛直上方を正とする軸というふうに2軸で考えているんで・・・・・ というように、運動方程式がよくわかりません。教えていただけませんでしょうか?

  • 放物運動についてです

    1 床から初速v0で角度θの方向に投げた場合、最高点に達するまでの時間t1と最高点の高さhと水平到達距離xを求めよ 2 角度θの斜面に置かれている静止した物体の力を分解したとき、斜面と垂直で斜面側にかかってる力と重力の間がθの理由 1は t1=v0sinθ/g h=(v0sinθ)^2/2g 落下した瞬間の時間をt2としてt2=2v0sinθ/g ここまでは分かるのですが x=v0cosθt2となる理由が分かりません また2は教科書にただこういう事実があるとしか書かれておらず考えても分かりません 教えてください

  • 放物運動について

    1 床から初速v0で角度θの方向に投げた場合、最高点に達するまでの時間t1と最高点の高さhと水平到達距離xを求めよ 2 角度θの斜面に置かれている静止した物体の力を分解したとき、斜面と垂直で斜面側にかかってる力と重力の間がθの理由 1は t1=v0sinθ/g h=(v0sinθ)^2/2g 落下した瞬間の時間をt2としてt2=2v0sinθ/g ここまでは分かるのですが x=v0cosθt2となる理由が分かりません 2は教科書にこうなるとしか書かれておらず、絵を描いても分かりません できたら詳しく教えてください

  • なぜ負になるのですか

    傾斜角θの斜面上で、質量mの物体が速さV0で滑り降りている。 斜面に沿って下向きをx軸正の向き、斜面に垂直上方をy軸正の向き、 垂直抗力をN、動摩擦係数をμとし、空気の抵抗などは無視できるものとする。 このときの動摩擦係数μを求める場合です。 x軸方向の運動方程式は m*d^2x/dt^2=m*g*sinθ-μ*N d^2x/dt^2=g(sinθ-μ*cosθ) これから g(sinθ-μ*cosθ)<0 ∴μ>tanθ となっています。このとき g(sinθ-μ*cosθ)<0  となるのかが分かりません。 分かりやすいご教示をお願いいたします。 宜しくお願いいたします。

  • 運動量が0になると、運動エネルギーはどうなるのか

    例えば簡単に、質量mの2つの小球が速さvで右向き・左向きでそれぞれ運動していて、その2球がお互いに正面衝突したとします。運動量保存則よりmv+m(-v)=0となりますが、完全弾性衝突をして(右辺)=m(-v)+mv=0で反射するか、もしくは非弾性衝突してどちらもv=0でその場で静止するかだと思います。完全弾性衝突の場合は完全に速度が保存されているので、運動エネルギーは衝突前後で変わらないはずですが、v=0で2球が静止した場合は運動エネルギーはどこへ行くのでしょうか。衝突の際に物体の形を変える仕事か何かですか?

  • 力学的運動量とエネルギーの違い

    運動量とエネルギーの違いがイマイチ分からなくて困ってます。 たとえば、なめらかな平面で小球どうしが非弾性衝突した場合、力学的エネルギーは保存されませんが、運動量は保存されますよね? 非弾性衝突でエネルギーの一部が熱に変わるというのであれば、なぜ運動量が保存されるのでしょうか? 同様に外力が加わらない限り運動量が保存されるのであれば、なぜ力学的エネルギーはなぜ保存されないのでしょうか? しょぼい質問で申し訳ございませんがどなたか教えてください。一晩考えましたが、分かりませんでした。

  • 物理の問題です。

    図のような水平面とのなす角30°の斜面上の1点から小球を斜面の上方に向かって 斜面に対して角度θ初速度V₀で発射する(0⁰<θ<60°)重力加速度の大きさをgとする。 (1) 斜面と衝突するまでの小球の運動で、発射から時間t後の斜面に平行な速度成分vx 斜面に垂直な速度成分vyをV₀、g、θ、tで表せ。 (2) 発射から斜面と衝突するまでの時間t₀をV₀、g、θで表せ。 (3) 発射地点から衝突地点までの斜面に沿っての到達距離RをV₀、g、θで表せ。 (4) 小球が斜面に対して垂直に衝突するためには、tanθの値がいくらあればよいか。