物体の最高点

質問

質量Mの物体に下に質量ｍの物体をひもでつるして、
鉛直上向きに一定の力を加えて等加速度運動させた。
これが初速度０で地上から鉛直上向きに動き始めてから
時刻ｔ＝ｔ１のとき速さｖ＝ｖ１、質量ｍの物体の高さは地上から
ｈだった。（ｔ＝ｔ１のときひもが切れた）

このときの質量ｍの最高高点の高さをｈ、ｇ、ｖ１を用いて
表わしたいのですが、どうやれば表わせるか教えてください。

回答No.2

theisman · ベストアンサー

力を加えているのは質量Mの物体に対して、ということで良いんですかね。
だとすると、t=t1でひもが切れた瞬間から、質量mの物体にかかる力は重力だけになります。つまり、高さhのところから、鉛直上向きに初速度v1で投げ上げたのと同じ運動をすることになります。
ですから、エネルギー保存法則を使って、
ひもが切れた瞬間のエネルギー = mgh + (1/2)m(v1)^2
となり、これが最高点における位置エネルギーに等しい。あとは、単純な計算問題です。

お礼

回答ありがとうございます
これで何とかなりそうです

回答No.4

pitagorajr

これは投げ上げの問題ではない。上向きに力が加え続けられている問題である。Mmに上向きに力を加えていても、Mだけに上向きの力を加えても同じ答えになる。切れる瞬間までは同じ式で表される。計算はにがてなので誰かにお任せします。私も考えます。

回答No.3

Willyt

これはエネルギー保存則を用いれば簡単に解けますよ。
最初はポテンシャルエネルギーがゼロで運動エネルギーだけ。
最高点ではこれが逆転します。

回答No.1

mii-japan

設問に矛盾があります

重力のある場所で、重力に逆らう方向に等加速度運動をさせるわけですから、その物体は永遠に加速を続けます

その物体が二つの部分から構成されていて、途中で両者が分離したとしても、それぞれ等加速度で加速を続けられます
エネルギーをどのようにして補給するのか、地球上からであれば、そのうち太陽系を脱出することでしょう

問題を整理してください

お礼

回答ありがとうございます
質量Mの物体に鉛直上向きの力がかかります