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mdv/dt=-kxを積分する時に、なんでvをかけるのですか?(最終的に1/2mv^2A+1/2kx^2A=1/2mv^2B+1/2kx^2Bに積分する)

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回答(1件)

積分はどこまで理解できていますか?

両辺をxxで積分しようと思うと

mdvdtdx=kxdx \int m \dfrac{dv}{dt} dx=\int -kx dx

左辺はxxで積分できないのでdvdvdxdxを入れ替えて

mdxdtdv=kxdx \int m \dfrac{dx}{dt} dv=\int -kx dx

するとdxdt=v\dfrac{dx}{dt}=vなので

mvdv=kxdx \int mvdv=\int -kx dx

12mv2=12kx2\dfrac{1}{2}mv^2=-\dfrac{1}{2}kx^2

となります。

つまりvvをかけるわけではなくxxで積分するとvvが出てくるという感じです。

補足

すいません積分定数Cを忘れています。

正しくは

12mv2=12kx2+C\dfrac{1}{2}mv^2=-\dfrac{1}{2}kx^2+C

となり、移行した

12mv2+12kx2=C\dfrac{1}{2}mv^2+\dfrac{1}{2}kx^2=C

より、運動エネルギーと弾性エネルギーの和が一定の値になることを示せるという形です。

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