B
26 棒でつながれた3物体の運動
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「なめらかな水平面上に,質量Mの小球Aと質量mの2つの
小球B, Cを軽くて伸び縮みしない長さの棒でつないだものが
置いてある。 棒は,A との接合部で自由に回転できるものとす
る。 図1の状態でA,B,Cは一直線をなしている。 図1のよう
にxy軸をとるとき, 次の問に答えよ。
UNCA
(1) Aに方向に初速度 Vo を与えた。 この直後の, Bに働く棒
からの力の大きさはいくらか。
しばらくして、図2のようにB, C が衝突した。
(2) 衝突する直前のAの速さはいくらか。
(3) 衝突する直前の A から見たB, Cの速さはいくらか。
(4) 衝突する直前のBに働く棒からの力の大きさはいくらか。
さて, BとCは弾性衝突し, 離れていった。 図3のように, A.B.
Cが再び一直線になったとき
(5) A の速さはいくらか。
(6) B,C の速さはいくらか。
(7) Bに働く棒からの力の大きさはいくらか。
BO
m
M
Com
- Vo
YA
図1
B
C
A
図 2
HOO B
A
図 3
C