- 受付中
報酬付き
運動方程式
習い始めたばかりで、自分で考えてもわからないので詳しく説明してもらえると嬉しいです！ (1)〜(8)を答えてください🙇🏻♀️ 質量mの小さなおもりAを、長さlの軽くて伸びないひもの一端につけて決の実験を行う。重力加速度をgとする。 1.ひものもう一端に質量M（>m）のおもりBをつけてなめらかな床の上において、ひもがたるんだ状態で、おもりAにv、おもりBにV（>v）の初速度を与えた。しばらくすると、ひもが伸びきった状態になるが、その直前と直後では、2つのおもりの相対速度の大きさは等しく、ひもを介した完全弾性衝突が起こることがわかった。ひもが伸びきった直後のおもりAの速さはv'=(1)、Bの速さはV'＝(2)である。この結果より、Mを大きくしていくと、いがいに近づいていくことがわかる。次に、おもりBをはずしてひもを手で一定速度 V（>v）で引っ張り続けた。すると、ひもが伸びきった直後のおもりAの速さはv'＝(3)× Vー(4)× vとなる。 2.おもりAを床の上に置いた状態から、手でひもの端を一定速度Vで鉛直上方に引っ張った。すると、ひもが伸びきった直後のおもりの速さは、(5)×Vとなる。その後、おもりがひもを引っ張っている手に追いつくための条件は、V>=(6)×√gl である。 3.おもりAとひもの端が同じ場所にある状態から、時刻t=0におもりを自由落下させると同時に、ひもの端をおもりの鉛直上方に一定速度√glで引っ張った。 すると、時刻t＝√l/gにひもが伸びきり、その直後におもりの速さは(8)×√glとなる。
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
みんなの回答
- maskoto
- ベストアンサー率53% (538/1007)
(5)は、手とAのひもを介した衝突です 問い1のAとBの衝突において、Bが(速度が常に一定の)手に置き換わっただけの事になります そして、これは例えるなら 速度一定で上昇する壁が下からAに衝突したのと同じ扱いです ただ(5)では、初めに壁(＝手の代替)はAの上にあり壁が上昇してひもが張った瞬間 上で述べた例の壁が下からAに衝突する場合と同じ力がひもによりAに伝わると言う仕組みになっていて 普通の衝突とは衝突する物体と衝突される物体の位置関係が真逆になっている所には違和感があるかもしれませんね…
- maskoto
- ベストアンサー率53% (538/1007)
(7)(8)はここまでの内容が理解出来たなら解けるかと思いますが、いかがですか？
補足
できそうです！ あと⑸なのですが、衝突が起きてないのになぜ反発係数を用いるのでしょうか？
- maskoto
- ベストアンサー率53% (538/1007)
(5) 糸がピンと張った直後のAの速度をｖ′とすると 糸が張る前まではAの速度は0、手の速度は終始Vなので 反発係数＝(V−0)/(ｖ′−V)＝1 ゆえにｖ′＝2Vとなります…答え (6)、ｖ′＝2Vを踏まえ 鉛直上向きにy軸を取り考えます(Aの初めの位置を原点とする) V′＝2Vの初速で引っ張り上げられたAには 重力による加速度gが負の向きに生じるので、 時刻tには上向きの速さがVにまで減少します これを式にすると V＝2V−gt ↔t＝V/g…① この時点でAは手の位置と同じ所まで上がっているか、もしくは手より高い位置にないと 時刻t以後はAはVより速度が下がるので 手に追いつく事はできません そこでこの時点tにおけるAの高さをy₁、手の高さをy₂とおくと y₁＝2Vt−(1/2)gt² y₂＝L+Vt について y₁≧y₂ ↔2Vt−(1/2)gt²≧L+Vt になる必要があるかと思われます この不等式に①を代入してVの満たすべき条件式を求めると(6)が求められる事になります 続きについては、明日解説します (質問者さんが別のスレでもう一つ質問されているようですが、可能ならそちらも明日以後解説させてもらいたいと思います)
お礼
ほんとに親切にありがとうございます😭
補足
明日までにここの部分を理解しておきます！ (7)が抜けているのですが、t＝(7)×√l/gです🙇🏻♀️
- maskoto
- ベストアンサー率53% (538/1007)
(3)(4)は(1)(2)より簡単です Bの速さが衝突前も後もVだとして 反発係数の式を考えて、(3)(4)を求めます (5)も(3)(4)同様反発係数の式を立てれば求める事ができます ここまで出来たら(6)へ進む事ができますが、いかがでしょうか？
補足
⑸をもう少し詳しく教えていただきたいです🙏
- maskoto
- ベストアンサー率53% (538/1007)
分量が多いので、質問者さんの理解の様子をみながら分割して回答します 1番目について 衝突が起きる前後でAとBの運動量の総和は変わらないので(運動量保存の法則) mｖ+МV＝mｖ′+МV′…① 完全弾性衝突では反発係数＝1なので (ｖ′−V′)/(V−ｖ)＝1 ↔V′＝ｖ′−V+ｖ…② ②を①へ代入してV′を消去、その後整理してｖ′＝の形にまとめると ｖ′＝｛(m−М)ｖ+2МV｝/(m+М)…答え を得ます V′は②より、ご自分で求めてみてください ここまでで疑問が残れば補足コメントを 理解出来たならそのお知らせを頂ければ 次の投稿を致します
補足
なるほど！２つの方程式を連立して、v'とV'を求めるのですね ここまでは理解できました^ ^
回答受付中のQ&A
- 無限個の確率
報酬付き
最初に算数で出てきそうな次の問題を見てください。 例題： 赤玉4個、白玉6個を中が見えない袋に入れて、1個取り出しては元に戻すという動作を100回繰り返します。この時、取り出した玉の色の比率はどうなると考えられますか。 解答： 赤玉:白玉の割合は、2:3の比率になる。 これは算数の確率の問題ですが、この問題の解答に矛盾や疑問点はありません。（暗黙の前提とされていることはありますが、そこをあえて指摘する必要はないです） これと同じ事を無限個の場合で考えました。 問題： 赤玉、白玉、青玉が無限にある。この3種類の無限個の玉を同じ袋に入れ、1個取り出しては元に戻すという動作を100回繰り返した時、取り出した玉の色の比率はどうなると考えられるか。 この問題は答えがどうなるのか、見当がつきません。また、問題の前提もおかしな気がするのですが、明確にどこが、どのように、どんな理由でおかしいのか分かりません。 この問題の答えはどうなるのか、この問題におかしな箇所があるのなら、それは何なのか意見を聞かせて下さい。 （補足） 現実には実現不可能という理由は無しでお願いします。 サイコロを使った問題で、現実にはサイコロの形には歪みがあるので正確に1/6では出ない、という理由のクレーム(?)を見た事があるのですが、そういった意味のない指摘はなしです。 現実には無限個の玉を袋に入れることはできませんが、仮定が数学的に矛盾を含まず考えることができるのであれば可とします。（というか、数学の問題とはそういうものですので）
- 回答数0
- 満腹感を感じるのに３０分遅れる理由
報酬付き
１，満腹を感じるまで３０分かかるそうですが、そのため人間は食べすぎになってしまうことがあると思うのですが、何のために３０分遅れで満腹感を感じるのですか？ ２，食べすぎは体に悪いですね？ ３，ほかの動物も遅延があるのですか？
- 回答数1
- 「ウルトラマン」での光線がギザギザに進む理由は？
報酬付き
「光線」は原則的にはまっすぐ直進するものと思っています。 しかし、テレビ番組「ウルトラマン」の科学特捜隊隊員の光線銃の光線は、下の写真のようにまっすぐ直進するのではなく、ギザギザに進んでいます。 なぜ光線がまっすぐ直進するのではなくギザギザに進むのか理由を教えて下さい。
- 回答数1
- 材料力学のトラス構造の問題
報酬付き
下記の問題の解き方を教えてください。 頂点から左回りにABCDとなっていて、ACも部材で接続されていて、点Bにおいて回転支持され、点Dにおいて移動支持されているトラス構造を考える。部材の断面は直径dの円形であり、材料も同じで縦弾性係数はEである。以下の質問に答えなさい。 (1)点Cに鉛直方向外力Pが作用した場合について、部材ACに作用する内力を求めなさい (2)点Dの支持方法を回転支持として、点Cに鉛直方向外力Pが作用した場合について、部材ACに作用する内力と外力の作用点Cの変位を求めなさい。 (3)(2)の状態で、部材ACのみの温度をΔTだけ上昇させた場合について、部材ACに作用する内力を求めなさい。正し部材の線膨張係数をαとする。 答えは (1)Qac=P/2 (2)Qac=P/(2+√2)、δc=2√2Pl/(πd^2E) (3)Qac=(√2-1)(4P-√2πd^2EαΔT)/4√2 です。
- 回答数0
- 新規化学物質と化審法番号の関係について
報酬付き
化学会社に勤めています。 業務に関連してネットでも調べているのですが、理解出来ずご教示お願いします。 新規化学物質と化審法番号の関係ですが、新規化学物質（＝日本国内においてこれまでに製造・輸入が行われていない化学物質）でないならば、化審法番号は存在するという理解は合っていますか？ よろしくお願いします。
- 回答数1
- 青木繁はなぜ古事記に関心を持ったのですか？
報酬付き
青木繁は若いころ古事記を熱心に 読んだと記事に出ていました。 青木繁はなぜ古事記に関心を持ったのか 色々調べても出ていません。 青木繁はなぜ古事記に関心を持ったのですか お教え下さい。
- 回答数0
- お願いします
報酬付き
高二文系一橋大学志望です。それぞれの教科の受験勉強法が分からなくなってきています。 ・塾には行ってないですが行った方がいいですか？ ・数学は青チャート、4ステップだけだと足りませんよね？ ・古文、漢文が苦手なのですが文法書を眺めるより実際に問題をといて身につけた方がいいですか？ ・英語は単語帳はシス単しか持っていないのですが他の単語帳も見た方がいいですか？また、長文の問題集で良いものがあったら教えていただきたいです。長文500は持っています。 ・化学基礎、生物基礎でおすすもの問題集があったら教えていただきたいです。 沢山ありますが、一つだけでもいいので教えていただけたら嬉しいです。
- 回答数0
- 実際のロウソクの炎の外炎 内炎
報酬付き
写真のロウソクの炎の外炎、内炎、炎心はどの部分でしょうか？ 教科書の図ではわかるのですが実際の写真を見るとわからないです。 回答よろしくお願いします。
- 回答数2
- 数学I データの分析 分散の問題
報酬付き
問題は画像の通りで、(１)の答えは６です。 （２）について質問です。 「分散＝(２乗の平均)ー(平均の２乗)」の公式を使い、 (平均の２乗)に６を代入するところまでわかったのですが、 (２乗の平均)の求め方がわかりません。 どなたか教えていただきたいです。 （２）の答えは１３となります。 よろしくお願いしますm(__)m
- 回答数2
- 中一 友達がおかしいかも
報酬付き
中一です。Kって言う友達がいます。 その子は一見普通の子ですが知的障害グレーゾーンの子です。(知能指数がかなり低いです) 勉強も全くできません(例えば九九が言えなかったり、ただの筆算に2分ぐらいかかります) それだけならいいのですが最近おかしな言動に振り回され、疲れてしまいました。 例えば、数学の問題プリントに読めないぐらい小さい文字でよく分からない怪文書を大量に書いていたり、英語のファイルに「アリガトウ」とびっしり書いてあります。日差しが眩しいのにカーテンは絶対閉めないと言い張り、説得しても絶対閉めないで、など謎のこだわり。文字をノートのマスにあわせて書けない、ほぼ垂直になるほど右上がりの字(真っ直ぐ書きな、と言っても書けません)急になんの脈略もなくものを投げる。(小さな筆箱とかです)そして、Kは最近百均のプラスチックの櫛を落とした、と言って、通学路で見つかったそうなのですが、持ち手はなくなっていて、車や通行人に踏まれボコボコで梳かすところも折れそうになっている櫛をずっと使っています。(百均のなんだから買い替えなよ、と言ってもママが買ってくれた櫛だからと使っています)他にも、魚の目玉だけを大量に取り出して集めて庭に撒いたり(気持ち悪いからやめてといってもよくわかっていない様子です)、ペットボトルのキャップをお気に入りと言って学校に持ってきています。 正直、Kの行動にドン引きすることもあるし、イラついてあたることもあります。 Kにどのように対応すべきでしょうか？
- 回答数4
- 大学面接の服装について
報酬付き
制服がない学校です。 大学の面接があるのですが、ワイシャツに紺のセーター、黒の無地のズボンで行こうと思っています。問題は無いでしょうか。 大学のHPには面接に適したと書いてあります。上記の服装は常識の範囲内ですか？ネクタイつけたほうがいいですか？
- 回答数1
お礼
なるほど！理解できた気がします！ ありがとうございます😊