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静止している100kのボートに質量60kの人が5m/sの速度で飛び乗るとボートはどのくらいの速さで動き出すか。運動量保存の法則によりV=mv/m+M=60×5/60+100=1.88/sとなる。しかしE保存法則からE=750からE=283と変わる。なぜなのか

●質問者: Victory-InPeace
●カテゴリ:学習・教育 科学・統計資料
✍キーワード:MV M+ ボート 法則 質量
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 3/3件

▽最新の回答へ

1 ● T_SKG
●27ポイント

これは非弾性衝突です。運動エネルギーは失われます(殆どは熱、

一部は素材の歪や、音のエネルギーに変化します)

同じ重さで、同じ速さ、運動方向が逆の物体が正面衝突して、合体

すれば、速さは0となり。運動エネルギーは総て失われます。

(この場合でも運動量は、保存されます)

反発係数1で、完全な弾性衝突をすれば、互いに運動の向きは変ります

が、運動量も運動エネルギーも失われません。

--------

あと細かな話ですが、質量は、kg エネルギーは J 単位は略さず

演算の優先順位で 60×5/60+100 は 60×5/(60+100) と書く方が

良いと思います。

◎質問者からの返答

有り難う。ただ次ぎに300kの船にこの船が乗り上げ速度が減少しE保存量も750から283そして97.2と急激に減少するのにこの船の運動量は60×5=300と常に一定とされるのは納得がいきません

エネルギーが無いのに運動量を持っている物体なんてあるのでしょうか


2 ● kamisama
●27ポイント

運動量保存の法則から、1.875m/s

で、そのときの運動エネルギーが、281.25kgm/s^2

もとのエネルギーが750kgm/s^2だから、

あまりの468.75kgm/s^2は、熱エネルギーとか音のエネルギーに変わったと考える。

◎質問者からの返答

確かに非弾性衝突であるのでエネルギーのロスはあるでしょう。ただ私の根本的な疑問は運動量=質量×速度と言う式にあるのです。質量と速度が対等に扱われていることに疑問があるのです。本当に500kg×1km/sと1kg×500km/sは等しいのでしょうか エネルギーはE=1/2mvvとして速度に重点が置かれますがどうして運動量では対等なのですか


3 ● majigarin
●26ポイント

反発係数e=-(V-V)/(5-0)=0となり完全非弾性衝突であり、非保存力である。よってエネルギーは減少されエネルギー保存則は成り立たない。

つまりエネルギーが減少して750から283になったのでしょう。

http://www.keirinkan.com/kori/kori_physics/kori_physics_1/co...

「物体を移動させるとき,力のする仕事が,途中の道筋によって異なる力を非保存力という。非弾性突をするときにはたらく力も非保存力である。

『力学的エネルギー保存の法則が成り立つのは,保存力のみが仕事をする場合(非保存力が仕事をしない場合)である。』」

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