![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/pc/qa/question_title.png?5a7ff87)
A 回答 (2件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.2
- 回答日時:
正直に運動量保存の式、反発係数の式を立てて衝突後の2つの物体の速度を求めます。
(式が2つで未知数が2つですから求めることができるはずです。
ただm2の物体の速度の与え方が「?」です。「質量m1のぶったいの速度をv1、質量m2の物体の速度をv2とする。」という方が式で混乱しないでしょう。速度には向きが入っているはずですからわざわざ「左に・・・」と書けば混乱します。結果の式の中にv1+v2という項が出ています。これはv1、v2を速度ではなくて速さとした時のもののようですね。)
衝突後の速度をv1’、v2’とすれば運動エネルギーの差は
△E=(mv1^2/2+mv2^2)-(mv1'^2/2+mv2'^2)
計算して下さい。
#1の回答は高校生に対して書く内容ではありません。
No.1
- 回答日時:
2体問題ですので,系全体の運動エネルギーは重心運動の運動エネルギーと相対運動の運動エネルギーの和として表されます.
で,この問題の場合,外力が働かないので重心速度は一定(すなわち重心運動の運動エネルギーは一定)であり,運動エネルギーの損失としては相対運動の運動エネルギーの損失のみを考えればよい.
2体の換算質量を
μ = m1 m2/(m1 + m2)
とすると,相対運動の運動エネルギーは
(μ/2)(相対速度)^2
と表されるが,衝突前のm2から見たm1の相対速度はv1 + v2と表されるので,衝突前の相対運動の運動エネルギーは
Krel = (μ/2)(v1 + v2)^2.
一方,衝突後のm1,m2の速度をそれぞれv1',v2'とすると,衝突後のm2から見たm1の相対速度はv1' - v2'と表されるが,反発係数の定義より
(v1' - v2')/(v1 + v2) = -e
∴v1' - v2' = -e(v1 + v2).
以上より,衝突後の相対運動の運動エネルギーは
Krel' = (μ/2)(v1' - v2')^2 = (μ/2)e^2 (v1 + v2)^2.
したがって,運動エネルギーの損失は
Kloss
= Krel - Krel'
= (μ/2)(1 - e^2)(v1 + v2)^2
= (1/2) m1 m2/(m1 + m2) (1 - e^2)(v1 + v2)^2.
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 二次元の衝突 画像の問題の解答では、静止系での球2の速度v2を -運動エネルギー保存 -運 3 2022/11/12 00:34
- 物理学 力学の問題です。質量m1、速度v1の物体Aと質量m2、速度v2の物体Bがx軸上を等速直線運動していて 2 2022/12/24 13:26
- 物理学 運動量の問題について質問で1次元で2物体の衝突の運動で衝突後の速度が右向きか左向きかわからないときは 5 2023/05/22 21:28
- 物理学 質量 M,半径αの円板が1つの直径を固定軸として回転できるようになっている。質量mの物体が速さvで円 2 2022/10/21 20:16
- 物理学 長さaの軽い棒の各端に質量mの物体A,Bを取り付け、なめらかな床の上におき、これを棒の中点Oを中心と 2 2022/10/09 19:16
- 物理学 2物体の単振動 1 2023/08/17 20:27
- 物理学 「反発係数=e」「衝突前の球の速度=V」「平面な床に衝突後の球の速度をv」とした時、eを表す関係式は 7 2022/12/18 18:06
- 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 物理についてです。 ある加速度で運動する台の上に別の加速度で運動する物体が乗っている場合、なぜ台の運 3 2022/12/21 10:51
- 物理学 x軸上を運動する質量2 kgの物体がある。この物体は,時刻tにx(t)の位置にいて速度v(t)で動い 2 2022/07/17 14:49
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。
-
物理(流体)
物理学
-
エネルギー保存則
高校
-
物理-慣性モーメント
物理学
-
-
4
物理学
物理学
-
5
物理学-慣性モーメント
物理学
-
6
物理学
物理学
-
7
力学の問題です。質量m1、速度v1の物体Aと質量m2、速度v2の物体Bがx軸上を等速直線運動していて
物理学
-
8
力学の問題です。
物理学
-
9
物理学
物理学
-
10
物理学(運動エネルギー)
物理学
-
11
力学です。 1時間あたり120mmの豪雨になっている。雨が地面に当たるときの終速度を8(m/s)とす
大学・短大
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
-
物理の問題です。 速さ40m/sで...
-
ミカエリス・メンテンの式を変...
-
等加速度運動の変位の公式でな...
-
速度は「速くなる」?「大きく...
-
「陽」という言葉の意味が分か...
-
物理の教科書で最初の公式 s = ...
-
速度二倍で4倍の衝撃について...
-
物理の問題で速さを求めよとい...
-
台車を押す力 (物理?)
-
運動エネルギー 運動量 ボー...
-
慣性の法則 走行中に人間が飛び...
-
教えてください!!
-
(物理基礎・相対速度) この解説...
-
等速度運動と等速直線運動の違...
-
ボールの衝撃力について
-
相対速度についてです。
-
移動度とドリフト速度の関係
-
力学的エネルギーの保存 (ルー...
-
投石機(スリング)で石を投げ...
-
【至急】衝突時間ってどうやっ...
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