高校物理にて、まとめなんですが、２物体の衝突です。

質問

以下のような問題にて、「２物体が衝突する」という事は常に「２物体のy軸方向の初速度と"質量"が同じ。」でないといけないという事でいいですか？

画像の図のように水平面上に、ある距離だけはなれて二点P、Qがある。
今、Pから仰角６０°の方向に初速度ｖ０で小物体Aを投げると同時に、Qからある初速度で仰角３０°の方向に小物体Bを投げたところ、AとBはそれぞれの最高点Rで衝突した。
重力加速度の大きさをｇとし、以上の運動は同一鉛直面内で行われているものとする。
空気の抵抗は無視できるものとして、次の問を答えよ。
（２）Bの初速度の大きさはAの何倍か求めよ。

回答No.1

jusimatsu · ベストアンサー

質量は関係ない。

お礼

ありがとうございます(^^♪
運動方程式より加速度に質量が関わるのは分かるんですが、ある物体において等加速度運動はその物体に力がかかっていなければ、加速度に質量が一切関わらないという事ですか><？

回答No.3

Tann3

No.2です。補足に書かれたことについて。

＞分かりました！

　と言いながら、やはり分かっていないようですね。

＞重力加速度と加速度は違って

　重力加速度も「加速度」のひとつです。

＞この問題では２物体のそれぞれに何も力が加わっていない真空中であるから、加速度＝ｇ（重力加速度）な為、２物体はそれぞれ加速度に質量が一切関わらないから初速度だけで運動が変わる（質量がどんなのであっても）。

　いいえ。
　「真空中」は全く関係ありません。真空中でも、空気のある地上でも、同じことです。
　重力加速度は、どの物体にも同じく作用するので、質量 m1 の物体には F1=m1*g の「力」が、質量 m2 の物体には F2=m2*g の「力」が働きます。
　「力」と「加速度」をきちんと区別して理解しましょう。「力 ＝ 質量 × 加速度」です。
　地上で、質量が異なれば、重力加速度によって加えられる「力」は異なります。しかし、重力による「加速度」は等しくなります。

　ご質問の運動で必要なのは「初速度」と、その後加えられる「加速度」であって、この加速度が「重力 ÷ 質量 = m1*g / m1 = g 」「重力 ÷ 質量 = m2*g / m2 = g 」で質量に関係なく等しい、ということです。

　とにかく、「力」と「加速度」をきちんと区別し、「力 ＝ 質量 × 加速度」という関係にあることを理解しましょう。

お礼

ありがとうございます(^^♪
そうなんですね～
細かな事は物理をある程度知れてからにしておきますm(__)m

回答No.2

Tann3

何度回答しても、ちっとも本質を理解していないようですね。

　「AとBはそれぞれの最高点Rで衝突した」というのは、別に衝突しなくとも、「AとBはそれぞれの最高点は同じ高さだった」というのと同じ意味です。
　「高さ」は「y方向」ですから、最高点の高さが同じということは、「２物体のy軸方向の初速度が同じ」ということです。質量は関係ありません。（重力加速度は質量に関わらず一定のため）

　あなたの質問を正しく言い換えれば、

「２物体が『同時に投げ上げられて、それぞれの最高点の高さで』衝突する」という事は常に「２物体のy軸方向の初速度が同じ」でないといけない

ということです。

　それぞれの「最高点」でない高さで衝突する、あるいは「投げ上げるタイミングが異なる」のであれば、「２物体のy軸方向の初速度」は同じではありません。

お礼

ありがとうございます(^^♪
>それぞれの「最高点」でない高さで衝突する、あるいは「投げ上げるタイミングが異なる」のであれば、「２物体のy軸方向の初速度」は同じではありません。
そんな細かな条件がいるんですね><投げる高さが２物体とも画像のｙ座標にて同じでないといけないという条件もありませんか？
>（重力加速度は質量に関わらず一定のため）
運動方程式より、物体に力が何も加わっていない場合ですね？

補足

分かりました！
重力加速度と加速度は違って、この問題では２物体のそれぞれに何も力が加わっていない真空中であるから、加速度＝ｇ（重力加速度）な為、２物体はそれぞれ加速度に質量が一切関わらないから初速度だけで運動が変わる（質量がどんなのであっても）。
よって、この問題での条件下では２物体のｙ軸での初速度が等しいという条件が付いてくるという事ですね。