物理学B木曜2006おさらい10

第10回おさらい(木曜)

今日のおしながき

• 4仕事とエネルギー
  • 4-3ポテンシャルと力
• 5衝突現象

今日のまとめと反省

前回力からポテンシャルを登場させたので，その逆にポテンシャルから力を導いておいた．さらにポテンシャルを見たときにどっちに力が働くかを絵で描けることを幾つかの例を示しながら説明した．ポテンシャルを見ながら，エネルギー保存則を考えて，運動がどんな感じになるかも大体わかるというわけである．もちろん，運動方程式を解かないと分らないこともあるが，雰囲気だけはこれで十分である．

次に，例えばすっとびボールやカチカチボールを考えたときに，どうしてもぶつかるという現象を避けてはとおれない．そこで衝突現象について少し考えてみることにした．ここではもっとも簡単な直線上の運動だけを考える．大事なのは運動量保存則と，それから跳ね返りのルールである．後者はニュートンによって見付けられた経験則である．衝突の前後でその相対速度の比は一定であるというわけである． この比は衝突する2つの物質に依存し，跳ね返り係数と呼ばれている．このルールを使うと，直線衝突のときは完全に衝突後の速度が決まる．この場合に具体的に衝突前後の運動エネルギーの差を見てみると，跳ね返り係数に依存する．このことから跳ね返り係数の値に制限がつく．

最後に，すっとびボールの理由について考えるが，まずエネルギー保存則説を説明して，それが間違っていることをデモする．そうできる過程が衝突で実現するかが大事なところだが，それを考えていないのがこの説である．次に衝突説を考えるが，実はこれもそんなに簡単ではない．簡単な状況にするために一つの仮定が必要になる．そこを説明してタイムアップ．来週は本当に解明騙である．

今日の宿題

• いろいろノートの補間を．
• 衝突後の速度を求めよ．

配布するファイル

• 練習問題の答え: Answer-cm-v5.pdf(904)

今日の質問

微分のルール

先週の微分の話し．変数変換してみると，気づくのです．

床の速度は?

最後にすっとびボールの状況を説明したが，床がどうなるのかは説明していなかった．床は止まっていると思って，跳ね返りの式を使います．どうやら，これを説明した学生さんは自分でやってみる気満々であった．もういまころ出来ているかも．

今日の投票用紙の裏より

今日は紙を回すのを忘れてました．

今日の雑談

• 今日の投票数は．．．というわけで，何人かわかりませんが，60人くらいでしょうか．

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