簡単な?物理の問題

えーーと、簡単な物理の問題。
A地点とB地点が1000m の距離で離れています。
質量は10kgの物が、A地点からB地点に向かって
初速度10m/secの等速で動いていた。
では、B地点まで 何秒か?

これ簡単ね。
1000/10=100sec(秒)ですよね。



A地点からA´地点までは横方向に100m
下方向に45mの坂になっていて、そこから800mは水平
に行ったとこをB´とする。
B´とB地点は A~A´地点と同じ形の上り坂になっていた。
すなわち、水平方向の距離は1000mと変わらない。
(むしろ 斜め距離分走る長さは長くなる)
この状態において、質量10kg 横方向10m/secと全く同じ
物を転がした時に、B地点に行くには何秒かかるのか?

但し、転がり抵抗や摩擦力等は一切無視する。
重力加速度g=10m/sec2 と考え易い数値とする。
また、A´点とB´点は滑らかになっておりここのロスは0とする。

じゃあ、こうなのか?
app0001.jpg

れれれ?下の方が
40secになり、60秒も早く B地点に着くぞ!!

ならば、新幹線を地下深くにもぐらせれば、エネルギーは同じで
新大阪までもっと早く到着できるのか??

さて、この解は正しいのか? 正しくないのか?

Dirtbike rider aka JJ1IZW


コメントの投稿

非公開コメント

他の方からのコメントないですか?

No title

>要は、A'を越えたところで水平方向の速度は、10m/secより 速いのか?と云う事を問いたい。

もちろん速くなりますよ.

じゃあまさぴーさんが誤解されていると思われる肝心なポイント言いますか.
「早く着いたからと言ってエネルギー的には別に矛盾はしていない」です.
問題として計算するにはBの条件がないので,実際に早く着くかは分かりませんが
それはまさぴーさんへの宿題にしましょう.笑 そのときには前に書いたように
「A'における速度が単に和になっていますが,ベクトルで計算」ですからね.

実際に新幹線問題に適用するには前提条件があり得ないので,深く掘りはしない
わけです.(実際には速く走るほど物理的損失が大きくなる)

No title

すみません.初速の水平成分が10m/sとすると,そもそもA~A'の軌跡は放物線になってしまい,問題が成立しませんでした.

むむ法面から離れる。。
そこは、まあ、無視して下さいませ。要は、A'を越えたところで水平方向の速度は、10m/secより 速いのか?と云う事を問いたい。

No title

tomoさんのおっしゃる通り,A'点で上に跳ね上がってしまいますが,水平成分は初速と同じです.こんな危険なジェットコースターには乗りたくありませぬ.

No title

物体はAを超えたところで法面から離れてしまいます.なので,前提が難しいですね.
あとはA'における速度が単に和になっていますが,ベクトルで計算しましょう.
あとはB'でも同じことがおきます.

了解。では、下での水平方向成分の速度はいかほどでしょう?
その前にジェットコースターを思え浮かべて下さいませ。

No title

水平部分の,水平方向の速度が間違ってます.
プロフィール

Masayuki Okamoto

Author:Masayuki Okamoto
まさのブログへようこそ!

最新記事
最新コメント
最新トラックバック
月別アーカイブ
カテゴリ
天気予報

-天気予報コム- -FC2-
検索フォーム
リンク
QRコード
QRコード
カレンダー
11 | 2016/12 | 01
- - - - 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31
今までの閲覧者数:

現在の閲覧者数: