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至急! 物理学の問題について
以下の問題なのですが、絶対に間違えられないので、私の解答の正誤を確認していただきたいのです… 1. 滑車にかけた質量の無視できる糸に、質量がm₁とm₂の2つの物体を吊るした。ここでm₁>m₂とする。それぞれの物体の加速度をa,糸の張力をT,重力加速度をgとし、滑車の摩擦は無視できるものとして、以下の問に答えなさい。 (1)物体m₁についての運動方程式を書きなさい。 …(1) (2)物体m₂についての運動方程式を書きなさい。 …(2) (3)物体の加速度の大きさaをm₁,m₂,gで表しなさい。 …(3) (4)糸の張力Tをm₁,m₂,gで表しなさい。 …(4) 私の解答 (1) m₁a=m₁g-T (2) m₂a=T-m₂g (3) a=(m₁-m₂/m₁+m₂)g (4) T=m₂(a+g)=m₂{(m₁-m₂/m₁+m₂)g+g}=m₂(2m₁/m₁+m₂)g ※分数表現が“/”のため、変に括弧がついていますが、分数×gと捉えてください。 2. 次の文章を読んで問に答えよ。 高さh₀のビルの上からボールを鉛直下方に投げた。空気の抵抗は考えないとき、初速度をv₀、重力加速度をgとするとt秒後のボールの速度はv=[ (5) ]となる。このときボールの落下した距離Sは、S=[ (6) ]と表される。次にエネルギーについて考える。ボールの質量をmとする。地面を基準にしたビルの上での位置エネルギーUは、m,g,h₀を使ってU=[ (7) ]と表される。このとき初速度v₀でボールを下方に投げたので、運動エネルギーKはK=[ (8) ]となる。このふたつの式からビルの上での力学的エネルギーEはE=[ (9) ]と表される。次に、地面に衝突する直前のボールの速度をveとする。このとき位置エネルギーU=0なので、衝突直前の力学的エネルギーEはveを使ってE=[ (10) ]となる。また、v₀=1m/s,g=9.8m/s²,h₀=10mとし、ボールの高さがh=5mに達したときのボールの速度vは[ (11) ]となる。 私の解答 (5) v₀+gt (6) 1/2gt² (7) mgh₀ (8) 1/2mv₀² (9) 1/2mv₀²+mgh₀ (10) 1/2mv₀²+mgh₀=1/2mve²+mg0 ちなみに、(11)がよくわかりません。 長くなってしまいましたが、解答の確認と(11)の答え(解説)を教えてください。 どうか、よろしくお願いします(>_<)
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- ninoue
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気が付いた点を幾つか記します。 1-4 考え方は合っていますが、括弧を正しく使って下さい。 >(3) a=(m₁-m₂/m₁+m₂)g これは次のように解釈されます。 a=m₁g -(m₂/m₁)g +m₂g (4)も略同様 (6): 初速度はどうなったのでしょう (10) mg0は1個の変数でしょうか、mg0 の項を書く必要があるのでしょうか (11): (10) 式の中で未知数は1個だけなのですぐに求まります。