物理
B 図5(a) のように、水平でなめらかな床面上に台車を置く。 台車には薄くて硬い
質量mの小球がつり下げられて, 最下点で静止している。 小球を除いた板を含
む台車の質量をM, 重力加速度の大きさをgとする。
板が鉛直に固定されており,板の上端の点 0 から, 軽くて伸び縮みしない糸で
図5(b)のように, 糸がたるまないようにして, 板面からの水平距離がl, 最下
点を通る水平面からの高さがんの位置に小球を持ち上げ, 全体が静止した状態
で小球を静かにはなすと, 小球が動き出すと同時に台車も床面上を動き出した
その後,小球は最下点で板面と垂直に衝突した。 板を含む台車を単に「台車」とよ
ぶこととし、小球と板の衝突は弾性衝突であるものとする。小球の大きさは無視
でき、小球と板が衝突する直前・直後の小球と台車の速度は図5で水平右向きを
正とする。また、小球と台車は同一鉛直面内で運動をするものとし,台車が傾く
ことはないものとする。
糸 板
小球
m
最下点
台車
(a)
床面
図5
hj
MEN
(b)