解らない物理の問題総合
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001 2011/01/01(土) 01:54:02 ID:FITOiaoMpM
とりあえず第一号。
左から角度θ、速度ｖ0、質量ｍ０のジャンプ台が走ってきます。
そのジャンプ台に速度ｖ１、質量ｍ１の車が向かって行きジャンプします。
この時のジャンプ台、車の運動方程式を教えてください。
理論上は止まったジャンプ台と走ってるジャンプ台を超えた時の車の飛行距離は変わらないそうです。
誰か物理に詳しい人お願いします。
002 2011/01/01(土) 03:52:06 ID:mgzC5/A7dM 003 2011/01/01(土) 10:33:32 ID:tzmCRgfVJk
スタントは計算で出来るもんじゃない。
経験と勇気と気合だ！
004 2011/01/01(土) 12:45:23 ID:k4P9EjboFk
ドライバーの腕次第で飛距離が変わると思う
005 2011/01/01(土) 15:08:32 ID:VZkQ6DgrWM
ドッギャアアアアア！！
ガアアアア！ 行け、俺のハチロク！！
って感じで突っ込むと可能。
006 2011/01/01(土) 16:22:10 ID:FITOiaoMpM 007 2011/01/01(土) 19:43:06 ID:G52LiUUfcI
へー、なるほど。でも「飛行距離」の意味にもよるっていうか、
止まっているジャンプ台の時よりはより高く飛ぶことになりそうだよね。
落ちてきた雨のしずくが軒にあたってはじかれ、落下地点が１メートルずれたとする。
別のしずくを今度は真剣を軒と同じ角度に保ちながら勢いよく下から振り上げ、はじく。
しずくは粉々になって５メートル先まで飛び散るだろう。
おそらく滞空時間も長くなると思うね。
008 2011/01/07(金) 22:05:58 ID:2rcdft4Xs6
FIAT500とレガシーとでは足回りとかの性能で大分違うと思うよ
単純な運動方程式には、実際ならないだろうねえ
まあ、車って例えでなくても、摩擦ゼロの球体でもよかったんじゃね？
009 2011/01/09(日) 12:30:24 ID:Y3tJaxvcew 010 2011/01/13(木) 16:06:46 ID:ssrj2l6pq6 011 2011/01/13(木) 21:17:04 ID:eXqStFDQTk
車とジャンプ台の運動をそれぞれ水平方向と鉛直方向に分けて考えると・・・
012 2011/01/14(金) 16:45:36 ID:9mFkmU6ugI 013 2011/01/15(土) 20:10:27 ID:MQrji4vrrg
今思ったけど車が限りなくゆっくりで
ジャンプ台がめちゃめちゃ速いと
車はやや後方に飛ぶな。
当然、飛行距離も一定じゃない。
014 2011/01/15(土) 23:36:24 ID:UGhhx5SiDY
>>1 ちょっと見づらいから変数名を変えさせてもらいます。
車が台に向かう方向をX方向とし、鉛直上向き方向をZ方向とし、重力加速度をgとする。
車が台の上を運動するときに受ける力の大きさをfとするとその向きはsinθであることは明らかであり、同時に逆向きで同じ大きさの力を台は受けることも明らかである。
また車の速度、質量をそれぞれv、m（つまり小文字）とし
台の速度、質量、角度をV、M、θとする。
そのとき車には重力と台からの力がかかっているので運動方程式はそれぞれ鉛直方向と水平方向に、
m dz/dt2 = -mg + fcosθ ①
m dx/dt2 = -fsinθ ②
と書ける。
また台と地面との間に働く力をFとすると、運動方程式は鉛直方向と水平方向にそれぞれ、
M dz/dt2 = -Mg - fcosθ +F = 0
M dx/dt2 = fsinθ ③
と書ける。
以上①、②、③がそれぞれ車と台の運動方程式である。
（ちなみに車と台の間に働く力fはエネルギー保存則を適用することで求めることができる。）
015 2011/01/15(土) 23:59:43 ID:UGhhx5SiDY
>>14 補足で、図を添付します。
ちなみに
>>13 のようなジャンプの方向や運動の軌跡を求める場合は初速v1、V1と台の長さLを決めて
>>14 の微分方程式を積分してあげれば計算できます。
解いててなんとなく京大の入試問題を思い浮かべました。
016 2011/06/26(日) 00:08:45 ID:UNdeSSlPRA
オレものすごいバカなんですけど、これ何グラムになりますか？
やっぱり1510グラムでいいのかな
017 2011/06/26(日) 10:24:07 ID:UEGI73U1Gw
大学院入試にこの手の問題がいっぱいあったような覚えが・・・・
もう忘れたけど
018 2011/06/26(日) 17:53:12 ID:pwCFNJ1Rik
>>16 だと思うよ。
厳密にはプラス（底から伸びた糸の重さ）だけど。
逆に浮力を総重量に生かす仕組の方が難しそう。
019 2011/07/01(金) 23:28:23 ID:C2G23/JenQ
>>18 ありがとう
浮力と重量がどういう風に作用し合っているのか
考えると頭がこんがらがる；；
あとこの図で、ピストンを圧縮したり拡張したり
した場合、全体の重量は変わらないと思いますが
装置が浮いたり沈んだりするもんですか？
020 2011/07/01(金) 23:52:26 ID:mSg/pAbR1E
>>19 するよ
水の中の物体は物体の体積分の水の重さと同じ力を浮力として受ける
（アルキメデス）
021 2011/07/02(土) 04:13:34 ID:U76YrE6a/k
同じ素材でできた風船を図のような状態でつなぎ固定してある。
コックを開いたときどうなるか答えなさい。
022 2011/07/06(水) 00:16:37 ID:zwBAZfqQhE
冷える事のない、常に3000度の物質が地面に落ちた時どうなるか説明してくれ。
023 2024/04/21(日) 17:12:12 ID:j3W6mVPs5I
等価原理はデタラメ
地上で客車が右方へ等加速運動をしています。車内の天井から紐で吊り下げられた物体は左へ振れています。その角度はニュートンの運動の法則による式で定性的、定量的な説明ができます。等価原理では？できる人いますか？
024 2024/04/21(日) 17:16:18 ID:j3W6mVPs5I
等価原理はデタラメ
下記の二つの状況◎◎についてさきの質問を繰り返させてください。二つの状況◎◎にはニュートンの運動の法則による式で定性的、定量的な説明ができるでしょう。等価原理で説明できますか？できる人いますか？
◎ 質点に同じ大きさの力が左右の向きに働いています。力の種類は張力、重力、慣性力です。慣性力と慣性力との組み合わせはないので力の組み合わせは五通りです(左右の相違は無視)。
◎ 物体が傾斜面(摩擦なし)を滑り落ちています。
025 2024/04/23(火) 11:44:14 ID:kQy9l11VcA 026 2024/04/27(土) 12:53:41 ID:H251y5nLfI
加速運動と非加速運動(再言)
加速運動のすべては慣性力(反作用)を伴っている。そして反作用の対である作用(ニュートンの運動の第三法則による)が存在する。
非加速運動のすべては慣性力を伴っていない。絶対静止(エーテルのフレームに対しての)も同じ。
重力とは無関係の問題。
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