化学系大学生が試験勉強で分からない物理問題

2002/02/02 00:29

このQ&Aのポイント

化学系の大学２年生が物理Aの問題で苦戦しています。去年の成績が悪く、今年は単位をとるために頑張ろうと思っています。
長さL質量Mの板があり、質量mの人が滑らかな水平面上を歩く場合、板はどれくらい動くのでしょうか？また、板を滑らかな斜面上に置いて、重力に逆らわないように歩く場合、上端から下端まで到達するのにどれくらいの時間がかかるのでしょうか？
化学系の大学生が自主学習で物理の問題を解いていますが、なかなか理解が進まない状況です。助けていただきたいです。

bes
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物理学
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ベストアンサー

nuubou
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2002/02/02 14:42 回答No.6

これはニュートンの「運動方程式」と「作用反作用の法則」の問題だね時間の変数をｔとしＯを慣性系において静止している点としｏ１を物体としｏ２を物体としＯからｏ１の重心に至るベクトルをｒ１（ｔ）としＯからｏ２の重心に至るベクトルをｒ２（ｔ）としｏ１の質量をｍ１としｏ２の質量をｍ２としｏ１にｏ２以外の原因によって働く力ベクトルをｆ１（ｔ）としｏ２にｏ１以外の原因によって働く力ベクトルをｆ２（ｔ）としｏ２がｏ１から受ける力ベクトルをｆ（ｔ）とするとｍ１・（ｄ／ｄｔ）＾２・ｒ１（ｔ）＝ｆ１（ｔ）－ｆ（ｔ）ｍ２・（ｄ／ｄｔ）＾２・ｒ２（ｔ）＝ｆ２（ｔ）＋ｆ（ｔ）従って（ｄ／ｄｔ）＾２・（ｍ１・ｒ１（ｔ）＋ｍ２・ｒ２（ｔ））＝ｆ１（ｔ）＋ｆ２（ｔ）最初の問題：条件はｆ１（ｔ）＝ｆ２（ｔ）＝０（ｄ／ｄｔ）・ｒ１（０）＝（ｄ／ｄｔ）・ｒ２（０）＝０である従って（ｄ／ｄｔ）＾２・（ｍ１・ｒ１（ｔ）＋ｍ２・ｒ２（ｔ））＝０を初期条件ｍ１・（ｄ／ｄｔ）・ｒ１（０）＋ｍ２・（ｄ／ｄｔ）・ｒ２（０）＝０のもとで解くとｍ１・ｒ１（ｔ）＋ｍ２・ｒ２（ｔ）＝ｍ１・ｒ１（０）＋ｍ２・ｒ２（０）＝一定であるこれを使えば質問の問題は簡単に求まるよ次の問題：条件は重力加速度ベクトルをａとしｏ２が斜面から押される力ベクトルをＮとしてｒ２（ｔ）＝０ｆ１（ｔ）＝ｍ１・ａｆ２（ｔ）＝ｍ２・ａ＋Ｎである従って（ｄ／ｄｔ）＾２・（ｍ１・ｒ１（ｔ））＝（ｍ１＋ｍ２）・ａ＋Ｎを初期条件（ｄ／ｄｔ）・ｒ１（０）＝０のもとでＮを考慮しないで済むようにＮの方向と垂直な方向について解くと簡単に求まるよ

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