質点系の重心の問題について質問させていただきます。
同じ大きさの水槽A,Bを台車にのせる。水槽A,Bの中心から台車の中心Pまでの距離はともにaである。台車は水平面上をなめらかに動くとする。はじめ台車は静止しており、台車の中心は、水平方向にとられたx軸の原点Oと一致していたとする。水槽Aに質量mの水を入れ、これを台車の上にいる人間が水槽Bに移動するとする。台車、水槽、人間の質量が水の質量に比べて無視できるとする。Aの水を半分Bに移したとき、台車の中心Pの座標x1を求めよ。
※右の水槽がA、左の水槽がBです。
問題の解説に「重心の位置は不変だから」と書かれていたのですが、この解説がいまいち理解できません。この解説通りに解くと、答えは出たのですが、なぜ重心の位置は不変なのでしょうか?
回答よろしくお願いいたします。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
外力が働かないからです。
例えば質量がそれぞれm,Mの二つの質点があったとします。それぞれの位置座標をx,Xとして外力が働かないとすると運動方程式は一次元で
mx''=F
MX''=-F
のように書けます。「'」は時間微分を表します。
両辺足して(m+M)で割ると
(mx''+MX'')/(m+M)=0
となります。これは重心の加速度を表しています。加速度が0ということは速度は一定。初速度0ならずっと0。つまり位置は変わらないということです。
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 力学の問題です。水平なレールの上の台車に立てられ枠に質量mのおもりを長さLの糸で吊り下げた単振り子が 1 2022/12/23 20:15
- 電気・ガス・水道 受水槽、高置水槽について 3 2022/06/06 07:35
- 物理学 物理の問題 3 2022/11/12 17:22
- 物理学 台と小物体合わせた全体の水平方向の運動方程式 とは? 8 2022/09/02 06:33
- 物理学 運動量保存則の問題です。 3 2023/05/21 14:54
- 魚類 アクアリウムに詳しい方に質問です。 私は今まで小型水槽を中心に行ってきたのですが、小型水槽では、糞を 1 2023/07/04 20:54
- 物理学 水平でなめらかな床の上に長さLの板が静止している。板の左端に人が静止して、ゆっくりと床の上を歩き、右 2 2022/12/25 15:50
- 物理学 生体力学の問題です。 プールの水面から10[m]の高さにある飛び込み台から、 人が水平方向に速さv_ 1 2023/01/31 15:24
- その他(ペット) 30センチキューブ水槽の生体数についてご意見をお聞かせ願いたいです 2 2022/08/16 21:54
- 洗濯・クリーニング・コインランドリー 浴槽が臭う時の対処法 9 2022/11/29 12:40
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
-
直径2a、高さhの円柱の重心を通...
-
高校物理の質問です。 [問題] ...
-
物理の問題なのですが、 質量M...
-
図形の重心を取るプログラムを...
-
断面二次モーメントの算出
-
物理の質問
-
物体の重心位置について
-
てんびん秤は何故水平になるの?
-
【物理学・伸縮はしごの正しい...
-
物理 長さがL=4.0mのはしごが壁...
-
自転車と物理現象
-
ボルダの振り子 慣性モーメント
-
重心について教えてください
-
質点系の角運動量
-
高校物理、重心の意味
-
長さ2L.質量Mの密度が一様な棒...
-
2点より3点で支える方が安定...
-
「階段状ドミノ倒し」の限界高...
-
箱 保存則
-
写真のように物体の形が違って...
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
-
0.90kg 2.7kg ・------・------...
-
この記号の意味はなんでしょうか?
-
ボルダの振り子 慣性モーメント
-
図のように、内半径aの中空の円...
-
半円筒の重心
-
5本足の椅子は4本足に比べて...
-
質問 大学 物理 円錐の慣性...
-
重心の求め方
-
高校物理の質問です。 [問題] ...
-
運動方程式の立て方がわかりま...
-
慣性モーメントについて
-
半径a, 中心角60度の一様な扇型...
-
2点より3点で支える方が安定...
-
剛体に働く力がつりあっていな...
-
シャワーで水がはねる原理とそ...
-
転倒角の求め方
-
バットの重心
-
重りを上先端につけると 棒は...
-
物理についてです。 写真のよう...
-
ハンマーのような形状の重心の...
おすすめ情報