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物理の質問です。

yom********さん

2011/10/1604:03:37

物理の質問です。

xy平面において、x<0の部分では位置エネルギーU=0、
x≧0の部分ではU=Uo(一定)となっている。
原点の左下方から質量mの質点が、原点に向かって、速さv1、x軸との角θ1で入射し、
その後、原点の右上方へ速さv2でx軸との角θ2の方向へ進行した。

(1)この質点にはy方向の力は作用しない。
y方向の運動量保存則の式をかけ。
(2)この質点に対しては、x=0の位置でx軸方向の力が作用するので
x方向の運動量は変化しない。しかし、力学的エネルギーは変化しない。
x<0とx≧0の部分における力学的エネルギー保存則の式を書け。
(3)sinθ1/sinθ2 を求めよ。v1は用いてよい。


詳しくお願いします!

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ベストアンサーに選ばれた回答

名無しさん

2011/10/1610:50:28

(1) v1sin(θ1)=v2sin(θ2)
(2) (1/2)m(v1)^2=(1/2)m(v2)^2+Uo
(3) (2)より v2=√{(v1)^2-2Uo/m}
(1) より sin(θ1)/sin(θ2)=v2/v1=√{1-2Uo/(m(v1)^2)}
● ちなみに、(1/2)m(v1)^2<Uo の場合は質点は位置エネルギーの段差を乗り越えられず、x=0の境界面で反射されてしまいますが、題意(質点はx≧0の領域に進入した)より、今の場合は (1/2)m(v1)^2>Uo であったことがわかります。

質問した人からのコメント

2011/10/18 16:29:22

ありがとうございました!

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