• ベストアンサー

滑らかな水平面上に質量Mの球Qがばね定数kのばねを付けられた状態で置か

滑らかな水平面上に質量Mの球Qがばね定数kのばねを付けられた状態で置かれている。左から質量mの球Pの速度vを求めよ。 (1)ばねの縮みの最大値lを求めよ。 教えてほしいところ ばねが縮むときにQに右向きに力を及ぼすといえる理由を教えてください

  • luut
  • お礼率3% (22/603)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • naniwacchi
  • ベストアンサー率47% (942/1970)
回答No.2

おはようございます。 両手でばねを持って、片方の側から押したらどう感じますか? 両方の手で、それぞれ手を押される感覚が伝わってくると思います。 これとおんなじですね。^^

その他の回答 (1)

noname#185706
noname#185706
回答No.1

縮められたバネは伸びようとします。そのため、バネに繋がれたQにはバネが伸びる方向である右向きの力を及ぼします。

関連するQ&A

  • 高校物理、保存則の応用

    (問題) 滑らかな水平面上に質力Mの球Qがばね定数kのばねを取り付けた状態で置かれている。左から質量mの球Pが速度v0で進んできた。 (1)ばねが最も縮んだ時のPの速度vを求めよ。 (2)ばねの縮みの最大値lを求めよ。 どう考えていけばよいのでしょうか?

  • 高校物理、力学的エネルギーの保存

    滑らかな水平面上に質量Mの球Qがばね定数kのばねを付けられた状態で置かれている。 左から質量mの球Pが速度v0で進んできた。 ばねの縮みの最大値lを求めよ。 ばねの縮みが最大の時、Qから見たPの相対速度が0である。(これはわかります) 力学的エネルギー保存則より、 (1/2)(mv0)^2=(1/2)(mv)^2+(1/2)(Mv)^2+(1/2)l^2 (疑問) PとQが衝突して、その相対速度が0になっているのですから、 縮みが最大のときのPの速度をvp、Qの速度をvqとすると、 (反発係数の式)vp-vq=-e×v0のe=0ということになります。 これは非弾性衝突ですから、力学的エネルギーは保存されないと思うのですが、どうして力学的エネルギーは保存されるのでしょうか

  • ばねと2つ対象物があるときの運動量方程式

    なめらかな水平面に質量Mの球Qがバネ定数kのばねにを付けられた状態で置かれている。 左から質量mの球Pが速度V0で進んできた。ばねの縮みの最大値Lを求めよ。 この問題を運動量方程式を立てて、そこから微積分を使って問題を解こうと思うのですが 上手く運動量方程式が立てられません。 そのような過程になるのでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 高校物理、保存則の応用

    (問題) 滑らかな水平面上に質力Mの球Qがばね定数kのばねを取り付けた状態で置かれている。左から質量mの球Pが速度v0で進んできた。 (1)ばねが最も縮んだ時のPの速度vを求めよ。 (2)ばねの縮みの最大値lを求めよ。 (3)やがてPはばねから離れた。Pの速度uを求めよ。 (疑問) 問題集の解説について、 (2)ここで、Qの上の人に保存則まで用いさせてはいけない。保存則や運動方程式は静止系(あるいは慣性系)で用いるべきもの。ただし、慣性力を考慮すれば、非慣性系でも用いられる。 とあるのですが、どういうことでしょうか?(非慣性系、慣性系についてはわかるのですが、ここで言っている意味がよくわからないです) (3) P,Qがばねを介して緩やかな衝突をした後とみてもよい。エネルギーを失わない弾性衝突だから、e=1の式、u-U=-(v0-0)を考えると、さらに早くとける。 とあるのですが、ばねを介した衝突がなぜ弾性衝突とわかるのでしょうか?

  • 高校物理、力学

    滑らかな水平面上で、ばね定数kのばねに結ばれた質量mの小球Pを自然長の位置Oからlだけ引いてAで放す。Oでの速さv1、OAでの中間での速さv2、ばねの縮みの最大値を求めよ。 (疑問) ばねの縮みが最大となるとき、物体が一時静止するとあるのですが、どうしてでしょうか?

  • 運動量保存則と力学的エネルギー保存則について

    河合出版のエッセンスP64のexの問題について質問させてください。 滑らかな水平面上に質量Mの球Qがばね定数kのばねを つけられた状態でおかれている。左から質量mの球Pが速度v. で進んできた。 (1)ばねがもっとも縮んだときのPの速度vを求めよ。 (2)ばねの縮みの最大値lを求めよ。 (3)やがてPはばねから離れた。Pの速度uを求めよ。 この場合(1)は運動量保存則より mv.=mv+Mv と求まります。 (2)では力学的エネルギー保存則よりとして、 一番最初の速度と、のびきったときのPとQと弾性エネルギーを=で結んでいます。 ここでわからないんですが、なぜ力学的エネルギー保存則を使用してもよろしいんですか? 衝突した場合、この物体系から熱や音が発生するために跳ね返り係数がe=1以外のときは、力学的エネルギー保存則のエネルギーは失われるために、等号はなりたたないんではないんですか? また、力学的エネルギー保存則と運動量保存則の使い分けを解説していただけないでしょうか? よろしくお願いします。

  • 水平にした時の自然長L、バネ定数kの2つのバネA,Bがあって、Aは質量

    水平にした時の自然長L、バネ定数kの2つのバネA,Bがあって、Aは質量m、Bは質量を無視できる時、この2つを鉛直かつ垂直につないで(Aが上、Bが下)吊るすとバネ全体の伸びはいくらになると思いますか?伸び=mg/kではだめなのでしょうか? ご教授お願いします。

  • 力学の問題です

    なめらかな水平面上を質量m1の物体1がV1の速さで動いている。 その前方を質量m2の物体2が速さV2で同じ向きに動いている。 物体2にはバネ定数xの軽いバネが進行方向の反対側に付いている。 2 つの物体が衝突するとき、バネの縮み量の最大値はいつくになるか。 この問題はどのように解けますか?

  • 物理のエッセンスの問題がわかりません。

    62番 水平面上でP(質量m)にばねを取り付け、 ばねを自然長からaだけ縮ませてからPを放した。 ばねの伸びの最大値Lを求めよ。 ばねの定数はk Pのすべる面の動摩擦係数はμとする。 この問題を運動方程式から解く解法をお願いします。 (問題集には、その解法がないので。。)

  • 力学的エネルギー

    ばねと力学的エネルギー保存の法則 ばね定数0.50N/mのばねに質量0.020kgのおもりをつけ、なめらかな水平面上で0.10m伸ばして、手を静かにはなしたらおもりは水平面上て振動した。 (1)ばねが自然の長さになるときのおもりの速さはいくらか (2)ばねの自然の長さからの縮みの最大値はいくらか。 何度もすみません… 面倒ですが。 回答できる方お願いします 公式、途中式、答えもお願いします!!