A 回答 (2件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.2
- 回答日時:
衝突する直前の小球の速度を v1、衝突直後の小球、木片の速度をそれぞれ v2, V2 とすれば、運動量保存則から
m・v1 = m・v2 + M・V2 ①
反発係数から
(v2 - V2)/v1 = -e ②
が成り立ちます。
v1 が一定という条件であれば、②より
v2 = V2 - e・v1
これを①に代入して
m・v1 = m・V2 - m・e・v1 + M・V2
→ (m + M)V2 = (1 + e)m・v1
→ V2 = (1 + e)m・v1/(m + M)
従って、衝突直後に木片がもつ運動エネルギーは
E = (1/2)M(V2)^2 = (1/2)M[(1 + e)m・v1/(m + M)]^2 ③
一方、木片に働く摩擦力は、
F = µMg
これで水平面上を L だけ移動するときに摩擦力のする仕事は
W = F・L = µMgL ④
移動距離 L は、③と④が等しくなることから
µMgL = (1/2)M[(1 + e)m・v1/(m + M)]^2
→ L = [1/(2µg)][(1 + e)m・v1/(m + M)]^2
これが、質問者さんの書かれた式ですね。
この式では、v1 が一定で、µ, g, e などのパラメータが決まっていれば
「移動距離は m/(m + M) の2乗に比例する」
ということになります。
従って「m に比例する」とはいえません。
仮に「M が一定」であっても、「m に比例する」とはいえません。
もし「M >> m」という条件があるのであれば
m/(m + M) = 1/(1 + M/m) ≒ 1/(M/m) = m/M
となって、M が一定であれば「m の2乗に比例する」といえないこともないですが、そのときには
L ≒ 0
なので、あまり意味のない議論です。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 高校物理 水平な床面上の点Aから、水平と角θをなす向きに速さv0、質量mの小球aを高さhの点Bで静止 1 2022/06/06 17:53
- 物理学 物理(車関係)について教えて下さい。 2 2022/08/12 16:43
- 物理学 質量 4 kgで速度 1m/sで運動している球bに質量 2 kgの球aが速度 10 m/sで弾性衝 3 2022/04/18 17:27
- 物理学 台車の上の物体が衝突時に受ける力積について 4 2023/01/19 13:58
- 物理学 答えが合いません・・・。 4 2022/12/08 17:10
- 物理学 物理基礎で、力学的エネルギーと動摩擦力のことを習ったのですが、 あらい斜面の下から物体を滑り上がらせ 2 2022/09/11 10:12
- 物理学 写真の問題についての、 写真の赤枠で囲ってある部分の「衝突の時間間隔は公比eの等比数列をなす」と書い 2 2022/08/01 23:23
- 物理学 水平な円板のあらい面上で, 中心から距離の位置に質量m の小物体を置いた。0を中心に円板を角速度で回 3 2022/08/07 21:24
- 物理学 高2物理反発係数の問題が分かりません。 教えてください。 小球をh(m)の高さから床の上に落とした。 1 2023/05/29 20:23
- 物理学 質量1.0kgの物体が水平面上に置かれている。重力加速度の大きさは9.8m/s^2とする。 Q,この 3 2023/09/01 13:55
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
-
性格の違いは生まれた順番で決まる?長男長女・中間子・末っ子・一人っ子の性格の傾向
同じ環境で生まれ育っても、生まれ順で性格は違うものなのだろうか。家庭教育研究家の田宮由美さんに教えてもらった。
-
下の問題の解説をしてください。 画像の波形は何ヘルツか、という問題です。 答えは250Hzで、式とし
物理学
-
高校の物理です。 画像の回路でキルキホッフの第二法則を使おうと思ったら、回答にはE=rI+R•2Iと
物理学
-
例えば水の中に融点が200℃の個体を入れて加熱したらどうなりますか? 水は沸点が100℃ですが水中の
物理学
-
-
4
数3の複素数のことです。 αとβという複素数があり、|α|=|β|=|α−β|=1であるとき、2β−
数学
-
5
カラーセロファンの透過光について
物理学
-
6
物理の公式の導出につきまして
物理学
-
7
落下してきた物を手で受け止める際、手を下に引きながら受け止めると、「運動エネルギーの変化=物体にした
物理学
-
8
雷の軌道
物理学
-
9
すべての自然数とすべての実数を1対1に対応させる方法:ファイナル
数学
-
10
ドップラー周波数から速度(時速何キロ)を求めることってできますか?
物理学
-
11
「自然数は無限」としてよいのか?
数学
-
12
質量の違いによる落下速度の違いについて
物理学
-
13
物理 波の腹と節に関して
物理学
-
14
光速度不変の法則がよくわかりませんが、例えで、あり得ない話ですが、スーパーマンが秒速30万㎞で移動し
物理学
-
15
物理基礎の力学的エネルギーの問題について、 位置エネルギーは自分で0の点を決めていいようなものなんで
物理学
-
16
光速度不変の原理
物理学
-
17
この議論めちゃ怪しくないですか?? F = ma 空間で微分(簡単のため一次元) ∫F=∫m dv/
数学
-
18
なぜモーターの回転数が減るとモーターの抵抗値は小さくなるのでしょうか?(モーターの回転数とモーターの
物理学
-
19
nに1足した数が、
数学
-
20
高校物理 波 振動数についての質問
物理学
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
原子量を求める計算の定理
-
質量M、半径rの金属球と質量m,...
-
(問題) エレベーターの床上に...
-
成形品の質量管理による品質管...
-
質量中心について
-
簡単にアインシュタインのE=mc2...
-
密度ρ、半径a、厚さdの円盤の中...
-
面積比と質量比が同じなのは・・
-
「定格積載荷重」と「定格積載...
-
kgf/cm2のfってどういう意味で...
-
衝撃を質量で表す?
-
反ダークマター
-
500N(ニュートン)を例えると
-
等価的って?
-
水の温度を下げるための水量に...
-
kgからニュートンの換算について
-
ニュートンや、キログラム重に...
-
鉄が錆びると脆くなるのですか...
-
電圧(V)を質量(kg、g)への...
-
箱の慣性モーメント
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報