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釘バットでフルスイングしよう!

意味不明な名前でごめんなさい。

2017.09.21
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2008.05.18
たまには物理(≒趣味)の話も

物理理系の人全問必答の感じで

問、次の各設問に対して正誤で答えよ。また、誤りのあるものは間違いを示せ(重力加速度gとする)



1.運動エネルギー保存則と力学的エネルギー保存則は同じものである。



2.「運動量の変化」=「与えられた力積」の関係はいつでも成立するので
 運動量保存法則はどんなときも使える



3.質量m、の物体を高さhでゆっくり持ち上げたとき、物体が重力からされた仕事はmghなので
 「された仕事」=「物体に蓄えられたエネルギー」の関係から物体の持つエネルギーはmghである。



4.加速度αで等加速度直線運動する台の台上にいる人が、台上を等加速度直線運動する小物体(質量m)を観測したところ加速度βで運動していた。小物体に働く力をFとすれば、運動方程式はいつでも用いることが出来るので
        F=mβ が成り立つ





とりあえず全部考えてから答えも必ず見た方が為になると思います。



もちろんぜーんぶ間違ってますよー



1.違います。
運動エネルギー保存則は「運動エネルギーの変化」=「仕事の変化」であり、これは運動方程式(※)F=maの変形なのでいつでも使えます。

力学的エネルギー保存法則は「保存力以外の仕事がない」という限定条件の下でのみ使用可能です。

※運動方程式はあらゆる状況下で使えます。なぜなら力学はこの式が成り立つことを前提に考えられていますから。




2.運動量の変化」=「与えられた力積」つまり、mV2-mV1=F⊿xはこちらも運動方程式の変形なのでいつでも使えますが、「運動量保存則」は「外力の和が0(ベクトル量)」という限定条件付です。




3.された仕事はgが運動方向と180°逆向きなので仕事の定義、W=F⊿xcosθより-mghとなります。

※ 「された仕事」=「物体に蓄えられたエネルギー」の関係は間違っていません。

位置エネルギーの定義は「保存力(この場合重力)と逆向きの力がした仕事」なので物体が得る位置エネルギーはmghとなります。





4.正しいと思った人、力学が根底から崩壊します。

いつでも万能運動方程式ですが、加速度は「地面から見た加速度」なのでこの場合は相対加速度α-βを用いなくてはなりません。








何題あってましたかー?
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