Kepe O.E 컬렉션의 문제 15.7.2에 대한 솔루션입니다.

15.7.2 질량 m1 = 2 kg 및 m2 = 1 kg인 분동 1과 2가 블록 위에 던져진 유연한 실의 끝 부분에 매달려 있습니다. 하중 1이 높이 h = 3m까지 떨어졌을 때의 속도를 구하고, 하중의 이동은 정지 상태에서 시작됩니다. (답변 4.43)

M1 = 2kg과 m2 = 1kg의 두 개의 추로 구성된 시스템이 블록 위에 던져진 유연한 실의 끝에 매달려 있다고 가정해 보겠습니다. 초기 단계에서는 시스템이 정지 상태입니다.

하중 1이 h = 3m 높이로 떨어진 후 위치 에너지는 m1gh만큼 감소합니다. 여기서 g는 중력 가속도입니다. 이 위치에너지는 속도 v1로 움직이는 부하의 운동에너지로 바뀌었습니다.

하중 2도 아래쪽으로 이동하기 시작했지만 하중 1의 속도에는 영향을 주지 않으므로 해당 이동을 고려하지 않겠습니다.

에너지 보존 법칙에 따르면, 초기 순간의 시스템 위치 에너지는 마지막 순간의 부하의 운동 에너지의 합과 같습니다.

m1gh = (m1+m2)v1^2/2

여기에서 부하 1의 속도를 표현할 수 있습니다.

v1 = sqrt(2m1g*h/(m1+m2))

값을 대체하면 다음을 얻습니다.

v1 = sqrt(229.8*3/(2+1)) ≒ 4.43m/s

Kepe O.? 컬렉션의 문제 15.7.2에 대한 솔루션입니다.

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