物体Aと物体Bが質量の無視できる糸によってつながれています。これを↓の図のように、滑車のついた摩擦のない台に置いたとします。ここで静かに手を放すと物体A・物体Bは動き出します。この運動について考えましょう。物体Aは自由落下に近いような運動をします。物体Bは糸で物体Aとつながっているので(向きは違いますが)Aと同じ速さで右向きに運動します。(物体Aと物体Bは連動して動き、その速さは同じということ)もう少し詳しく考えます。物体Aには重力がはたらいています。(↓の図)一方で糸が物体Aを引く力も存在します。(↓の図)全体としては物体Aには下向きの力がはたらいていることになるので、物体Aは落下します。なっている)このとき物体Aには一定の大きさの力(=物体Aの重力-糸が物体Aをひく力)がはたらき続けています。よって、物体Aは一定の割合で速さが増加していきます。(等加速度直線運動)物体Bには、糸がAを引く力によって生じた糸がBを引く力がはたらいています。(↓の図)つまり物体Bにも一定の大きさの力がはたらき続けています。そのため、物体Bも一定の割合で速さが増加していきます。(等加速度直線運動)いずれ物体Aは床について、糸がたわんでしまいます。(↓の図)すると糸が物体Bを引く力というのはなくなってしまいます。(↓の図)物体Bに運動方向にはたらく力がなくなるので、物体Bは等速直線運動をします。(もし摩擦があれば速さが減少します。縦軸:速さのグラフにとると物体Aのグラフは↓のように物体Bのグラフは↓のようになります。スポンサーリンク2.*連結された物体の力学的エネルギー1kgの物体Aと2kgの物体Bが質量の無視できる糸によってつながれています。先ほどと同様に、これを↓の図のように、滑車のついた摩擦のない台に置いたとします。ここで物体Aが6m落下したときの物体Aの運動エネルギー・物体Bの運動エネルギーを考えます。(6m落下しても物体Aは床につかない・物体Bは台の上を運動中とします。)また以下では1kgの物体にはたらく重力は10Nであるとし、空気抵抗も考えないものとします。この例のような連結された物体の力学的エネルギーは物体Aの力学的エネルギー+物体Bの力学的エネルギーが保存されます。言い方を変えると連動して動く物体Aと物体Bを1つの物体としてみなし、この物体の力学的エネルギーが保存されるという考え方です。物体Aだけの力学的エネルギーは保存されないし、物体Bだけの力学的エネルギーも保存されない、ということなんですね。ここの考え方、結構重要です。物体Aが6m落下したときの物体Aの運動エネルギー・物体Bの運動エネルギーを求めましょう。物体Aがスタートする時点での物体Aの位置エネルギーをa(J)・物体Bの運動エネルギーをb(J)とします。物体Aが6m落下した時点での物体Aの運動エネルギーをA(J)・物体Bの運動エネルギーをB(J)とします。次に物体Aの位置エネルギーが減少しています。$$合わせると$$連結物体の力学的エネルギー=a+b(J)・・・1$$です。$$合わせると$$連結物体の力学的エネルギー=a+b+A+B-60(J)・・・2$$力学的エネルギーの保存より、1と2は等しいので$$a+b=a+b+A+B-60$$よって$$A+B=60J・・・3$$となります。\frac{1}{2}×2kg×速さ^2$$物体A・Bともに速さは等しいので$$A:B=1:2・・・4$$となります。B=40J$$となります。このように連結物体どうしの運動エネルギーは質量比によって決まります。(速さが同じであるため、運動エネルギーのちがいは質量のちがいによって決まる)これがわかっていれば、文字式を使わず解くこともできます。このAとBの連結物体は60Jの位置エネルギーを失いました。(↓の図)それ以外に失われたエネルギーはありません。いうことはこの60Jは運動エネルギーへと移り変わるはずです。B=40J$$となります。・連動して動く物体どうしを1つの物体としてみなし、この物体の力学的エネルギーが保存されると考える。・連結物体どうしの運動エネルギーは質量比によって決まる。中3物理【*でこや輪軸をつかった仕事】このページでは「てこ」や「輪軸」といった道具を使った仕事について解説しています。中学では通常学習しない「力のモーメント」についても解説しています。発展的な内容となっています。中3物理【速さ(ストロボ写真)】このページでは、ストロボスコープ(ストロボ写真)やデジカメの連写機能をつかった速さの測定について説明しています。記録タイマーをつかった速さの測定については→【速さ(記録タイマー)】←をご覧ください。一瞬一瞬で持つ速さのこと。※平均の速さについては→【速さの測定・記録タイマー】←参考に。ここでは瞬間の速さの求め方を説明します。瞬間の速さを求めるための公式はありません。...お役立ちコンテンツ【記述問題まとめ『中3編』】このページでは出題されやすい記述問題についてまとめています。中3内容がメインです。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください。誰よりもわかりやすく解説します。@chuugakurikaこちらのオンラインショップにて教材も販売中です。1つ300円以下で、決済方法も多くお買い求めやすくなりました。LINEにて理科の勉強内容の質問や勉強方法の相談も受け付けています。ショップ情報やサイト更新情報も配信中。誰よりもわかりやすく解説します。@chuugakurikaこちらのオンラインショップにて教材も販売中です。1つ300円以下で、決済方法も多くお買い求めやすくなりました。LINEにて理科の勉強内容の質問や勉強方法の相談も受け付けています。ショップ情報やサイト更新情報も配信中。コメントありがとうございます。ご指摘の箇所、修正しておきました。_)m中1物理【圧力】Medswim2020.02.15いつも利用させていただいております。わかりやすく、私も勉強になります。分数になおしたら、の部分、単位が逆になっていると思います。コメントありがとうございます。理解してもらえてよかったです。機会がありましたらぜひご覧ください。コメントありがとうございます。理解してもらえて何よりです。受験がんばってくださいね。サイト作成者についてお問い合わせ検索タイトルとURLをコピーしました。