高校物理

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5分でわかる!運動量保存とエネルギー保存

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5分でわかる!運動量保存とエネルギー保存

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この動画の要点まとめ

ポイント

運動量保存とエネルギー保存

高校物理 運動と力64 ポイント1 全部

これでわかる!
ポイントの解説授業
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今回は、 運動量保存エネルギー保存 の組み合わせを考えていきましょう。

外力がはたらかないとき、運動量は保存

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下の図を見てください。2つの物体の間にばねがあり、押し縮められているものだとします。各物体の質量は右からmとMとし、両方静止しているものとします。滑らかな面にあり、摩擦ははたらきません。

高校物理 運動と力64 練習 上の図

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このとき各物体には、重力と垂直抗力がはたらくほか、ばねの弾性力がはたらきます。この物体が、下の図のようにばねの力を受けて互いに逆方向に進んでいくとき、運動量とエネルギーについて考えてみましょう。

高校物理 運動と力64 ポイント1 下の図

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物体が移動する水平方向にはたらく力は、ばねの力のみですね。外力がないということは 運動量は保存 されます。mの速度をv、Mの速度をVとしたとき mv+MV=一定 ということが言えます。この一定の値は、 物体が静止していたので0 となりますね。

力学的エネルギーも保存される!

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さらに、力学的エネルギーについても考えてみましょう。

高校物理 運動と力64 ポイント1 下の図

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重力と弾性力は 保存力 で、垂直抗力だけ 非保存力 です。しかし垂直抗力は運動方向に対して垂直なので、仕事をしません。WN=0なのです。

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保存力だけが仕事をするとき、 力学的エネルギーK+UKは保存 されるということが言えます。

高校物理 運動と力64 ポイント1 クマさんのまとめ 空欄埋める

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外力がはたらかない とき、 系の運動量が保存 される。また、 非保存力の仕事が0 のとき、 力学的エネルギーは保存 される。この2つをしっかりと押さえてください。

Suzuki

この授業の先生

鈴木 誠治 先生

知識ゼロからでもわかるようにと、イラストや図をふんだんに使い、難解な物理を徹底的にわかりやすく解きほぐして伝える。

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運動量保存とエネルギー保存
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