問2次に,図2のようにストッパーを外し, 発射台から小球Aを発射させ, 小
調の球Bに水平に衝突させたところ, 衝突直後に小球Bが水平右向きの速さ
主類 [m/s]で動き出した。 この後,糸が張った状態のまま小球Bが右側の最高
点に達したときの台車の水平右向きの速さをV[m/s] とすると, 運動量保存
の法則よりV=| (6)
[m/s)となる。また,小球Bが達する最高点の衝突地
の
点に対する高さは, m, M, g, U, を用いて, (7)| [m]と表される。
ま題小球Bが右側の最高点に達した瞬間の糸の鉛直線に対する角度をφ [rad
(0<pく,糸の張力の大きさをT [N)とし、このときの台車の水平右向き
の加速度をa [m/s'] とすると, 台車の水平方向の運動方程式は, M, T, a,
pを用いて、
(8と表される。また,台車とともに動く観測者から小球B
を見た場合,小球Bは台車と糸の接続点を中心とした円運動を行う。 小球B