• ベストアンサー

運動量と力学的エネルギー

解き方を教えて下さい。 なめらかな水平面上を、右向きに速さ4.0m/sで進む質量0.15キロの物体Aが、左向きに速さ2.0m/sで進む質量0.15キロ物体Bと正面衝突した。反発係数を0.50として、衝突により失われた力学的エネルギーを求めよ。 答え 0、18j

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • hanada087
  • ベストアンサー率64% (115/177)
回答No.3

補足有難うございます。ではあらためて。 最初に各々の物体の運動エネルギーを計算します。 運動エネルギー= 1/2×質量×速度の二乗 です。 http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/4-2-0-0/4-2-1-1unndouenerugi-.html 単位は [J](ジュール)になります。=kg・m2/s2 です。 物体Aの方の運動エネルギーは、 1/2 × 0.1 kg × (4.0 m/s)^2 = 1/2 × 0.1×16 kg・m2/s2 = 0.8 J ・・・(1) 物体Bの方も同じく計算すると、 1/2 × 0.15 kg × (2.0 m/s)^2 = 1/2 × 0.15×4 kg・m2/s2 = 0.3 J ・・・(2) 運動エネルギーの総量は、 (1)+(2) = 1.1 J ・・・(3) これに反発係数 0.5 をかけると (3) × 0.5 =0.55 J  ←これが物体A・Bに残った運動エネルギーの総量 だから差し引き 1.1 - 0.55 = 0.55 J が失われたエネルギーになるんじゃないのかなぁ。(^^; 他に何かの見落としがないならワタシ降参です。役立たずですみません。(^^;;; あ、ちなみにジュール[J]は必ず大文字表記ですのでご注意を。(^^;

adadaewjap
質問者

お礼

ありがとうございます! とってもわかりやすいです

その他の回答 (2)

  • nananotanu
  • ベストアンサー率31% (714/2263)
回答No.2

キロではなくキログラムでは? こういう点を疎かにしていると、学問的センスが身につきませんよ。

  • hanada087
  • ベストアンサー率64% (115/177)
回答No.1

こんばんは。 与えられた初期値か答えか、どっちかが間違ってませんかね?(^^;

adadaewjap
質問者

補足

すみません Aの質量は0、1キロです。

関連するQ&A

  • 力学の問題について

    力学の問題について 直線上を正の向きに3.0(m/s)で運動する質量2.0(kg)の物体Aと、同じ直線上を負の向きに4.0(m/s)で運動する質量1.0(kg)の物体Bが衝突する。物体AB間の反発係数が0.80である時、衝突後の各々の速度VA‘とVB‘を求めよ 水平な床に固定した20.0(kg)の物体Aの上に5.00(kg)の物体Bを乗せ、水平方向右向きにF(N)、左向きにf₀(N)の力を働かせる。AB間の接触面も水平で、静止摩擦係数は0.400、動摩擦係数は0.100である。接触面で及ぼし合う摩擦力について以下の問題にこたえよ ・1 F=15.0(N)、f₀=5.00(N)のとき、BはAに対して静止していた。このとき、Aに働く摩擦力の向きと大きさを求めよ ・2 f₀のままFを大きくしていく何(N)のなるとBは運動し始めるか? ・3 Fは2で求めた値でf₀のときAに働く摩擦力の向きと大きさを求めよ。 この二問を教えてください

  • 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。

  • 力学的エネルギー

    鉛直投げ上げと力学的エネルギー保存の法則 地上7.5mの高さの地点から、質量2.0kgの物体を7.0m/sの速さで鉛直上向きに投げ上げた。重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 (1)投げ上げた地点を重力による位置エネルギーの基準面とするとき、投げ上げた瞬間に物体がもつ力学的エネルギーは何Jか (2)物体が達する最高点の高さは、投げ上げた地点から何mか。 (3)物体が地面に衝突する直前の速さは何m/sか。 問題が解けません。 面倒ですが回答できる方お願いします!! 公式、答え、途中式 もよろしくお願いします

  • 力学的エネルギー

    図のように、水平面上となす角が30度の粗い斜面上に、上端を固定したばねにつながれた質量5.0kgの物体を置く。ばねが自然の長さになるように手で物体を支えた後に手を離したところ、物体は斜面を滑り下り始め、距離0.40m滑った点で速さが1.4m/sになった。ばね定数を4.9N/m、重力加速度の大きさを9.8m/s^2とする。 1、0.40m滑り下りる間に失った力学的エネルギーはいくらか。 2、物体と斜面との間の動摩擦力はいくらか。 やり方教えてください。

  • 力学的エネルギーの保存

    下図のように、水平右向きに一定の速さVで動く十分長いベルトがある。このベルトの上に質量mの小物体Aをのせる。Aとベルトの静止摩擦係数をμ0,動摩擦係数をμ(μ<μ0)とし、重力加速度の大きさをgとする。 Aにばね定数kの質量の無視できるばねの一端をつなぎ、ばねの他端を壁に固定する。ばねは常に水平な状態を保つものとし、水平右向きにx軸をとる。Aを原点Oでベルトの上に乗せて静かに手を離すと、Aは静止したままであった。このときのばねの伸びはμ0mg/kである。 また、下図においてAが原点で静止しているとき、Aに水平右向きの初速Vを与えると、はじめAはベルトとともに動いたが、x座標がmg(μ0-μ)/kの位置をこえると、Aはベルトに対して滑リ始めた。Aが水平左向きに動き出したときのx座標を求めよ。 解答では単振動の位置エネルギーを用いた力学的エネルギー保存則より、求めるx座標をaとして、(mV^2)/2+k{mg(μ0-μ)/k}^2/2=(ka^2)/2 という式から求めていたのですが、単振動の位置エネルギーを用いた力学的エネルギー保存則((運動エネルギー)+(ばねの振動中心からの弾性エネルギー)= 一定という関係)は、ばねによる弾性力のほかにどんな力が働いていても(この問題では摩擦力)成り立つのですか?

  • 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?

  • 力学的エネルギー

    力学的エネルギー 次の場合、地面を位置エネルギーの基準として力学的エネルギーを求めよ。 (1)質量2.0kgの鳥が高さ50mを15m/sで飛んでいるとき。 (2)質量2.0kgの台車に力を加えたところ、速さが2.0m/sから4.0m/sに増加した。力のした仕事は何Jか。 (3)高さ19.6mにある物体が自由落下して地面に達する直前の速さは何m/sか。 この問題解けないので わかる方、公式、途中式、答えもよろしくお願いいたします。

  • 力学的エネルギー

    力学的エネルギー 次の場合、地面を位置エネルギーの基準として力学的エネルギーを求めよ。 (1)質量2.0kgの鳥が高さ50mを15m/sで飛んでいるとき。 (2)質量2.0kgの台車に力を加えたところ、速さが2.0m/sから4.0m/sに増加した。力のした仕事は何Jか。 (3)高さ19.6mにある物体が自由落下して地面に達する直前の速さは何m/sか。 この問題解けないので わかる方、公式、途中式、答えもよろしくお願いいたします。

  • 力学的エネルギー

    力学的エネルギー 次の場合、地面を位置エネルギーの基準として力学的エネルギーを求めよ。 (1)質量2.0kgの鳥が高さ50mを15m/sで飛んでいるとき。 (2)質量2.0kgの台車に力を加えたところ、速さが2.0m/sから4.0m/sに増加した。力のした仕事は何Jか。 (3)高さ19.6mにある物体が自由落下して地面に達する直前の速さは何m/sか。 この問題解けないので わかる方、公式、途中式、答えもよろしくお願いいたします。

  • 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