物理（高校の力学）の問題で面白い問題をください

質問

物理（高校の力学）の問題で面白い問題をください

おもしろいというのは美しいとか、こんな問題みたことないとか、
解釈は任せます。

よろしくお願いします

回答No.3

rabbit_cat · ベストアンサー

（１０秒以内で即答できれば、かなり優秀。）
・走っている電車の中でボールを真上に投げると自分のところに落ちてくる。これを慣性の法則という。
それでは、なぜフーコーの振り子は地球と一緒に動かないのか（地球と一緒に動いていれば、フーコーの振り子が回転することはないはず）

（ちょっと高校の力学の範囲を超えているかもしれません。）
・車の中にいる人が、車の中から壁を押しても車が動くことはない。これを作用反作用の法則という。
それでは、なぜブランコは漕ぐことができるのか。

（真面目に計算してもいいですが、即答することもできます）
ビリヤードで手玉が的球に当たった後、的球と手玉の進む向きは必ず９０度の角をなすことを示せ
ただし完全弾性衝突とする。

お礼

回答ありがとうございます

一つ目は確かコリオリ力が関係していると思いましたが、
あやふやです

二つ目は…ブランコをこぐ時の上下運動とくさりの長短が同値だからですかね？

三つ目は全く分かりません
手玉をまっすぐ的球に当てた場合なす角は90°でなく0°だと思うんですが…

できれば解答もお願いします!!

回答No.4

rabbit_cat

・１つめ
地球の自転は回転運動なんで、慣性運動（等速直線運動）ではなくて等加速度運動ですから、慣性の法則はあてはまりません。

＞一つ目は確かコリオリ力が関係していると思いましたが、あやふやです。
コリオリ力が働くから、でもいいんですが、
コリオリ力は見かけの力なんで、不用意に説明に使うと逆に混乱する場合もありますね。

・２つめ
ブランコが漕ぐとき、足を曲げたり伸ばしたりすることで、重心の位置が変えて、等価的にブランコの鎖の長さを変えていることになっています。
つまり、ブランコを漕ぐとき、ブランコに力を加えているわけでなくて、ブランコの運動方程式自体を周期的に変化させている、ということになっています。
こういう運動を「パラメータ励振」と呼んでいます。

・３つめ
http://www.ravco.jp/cat/view.php?cat_id=5219&PHPSESSID=cu9lajlvirup3hflba38rc17m2
の
●2次元(平面上)の衝突
というところを見てください。

＞手玉をまっすぐ的球に当てた場合なす角は90°でなく0°だと思うんですが…
その場合には、的球に当たった瞬間に手玉は完全に止まってしまいます。速度０なんで方向は定義できない（どの方向とも言える）ということになります。

お礼

回答ありがとうございます

これは、おもしろいですね。

回答No.2

sanori

謝辞をありがとうございました。
自分でちゃんと計算したことはないのですが、
空気抵抗がある場合は、かえって角度を４５度より大きくしたほうが遠くに飛ぶという話を聞いたことがあります。

お礼

またの回答ありがとうございます

お言葉ですが…45度より小さくしたほうが、
空気抵抗ありの場合は遠くに飛びます

回答No.1

sanori

こんにちは。

私は、教科書に載っていた問題が今でも印象に残っています。
いたって単純。
「大砲で砲弾を発射する。
　発射した瞬間の砲弾の速さが決まっているとき、発射の角度を何度にすれば最も遠くに落ちるか。」
（別に大砲でなくて、人間がボールを投げる、でもよいのですが）

答えは４５°
感動しました。

お礼

回答ありがとうございます

確かに、これは感動しますね!!

ただ、条件として「空気抵抗がないとき」が必要ですね

あったら、もう少し角度が小さくなりますから