【問 2】 図の様に, 質量 7, の物体を円弧形状の斜面上
端からそっと滑らせ, 斜面の下端において右向き速
度ぃとなった後, その先にある, 質量 7 の台車の
上に乗る.
物体と台車上面の間には摩擦が存在し, 物体は台
上をしばらく滑ってから台車上で静止し, 台車と
一体となって運動した.
車は, 右端にあるバネ定数な のパネに当
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その後台
たり, そのバネを 7だけ縮めたのち, 跳ね返された.
斜面の高低差は ヵ, 斜面の下端と台車までの水平な区間では, 物体には摩擦などの外力は働かなかいものとする. また, 台車と
床面との間にも摩擦は働かず, バネの質量は無視する. 重力加速度を 7 とし. 以下の各問に答えよ.
(1) 物体が台
(2) 物体が台
(3) 一方,
E上で滑っている間には, 物体と台車の間で力が働くにも関わらず, 全運動量は保存される. その理由を述べよ.
も上静止し, 一体化した後の速さ V を, ゎヵ, 7, 7 で表せ.
物体が台
に乗る前と乗った後では, 一般的には力学的エネルギーが保存されない. その理由を述べ, 一体化まで
に失われた力学的エネルギーを ゎ, 礼、 47 で表せ. また, 失われたエネルギーはどこへいったのか, 考えうる可能性をあ
げよ.
(4) 斜面と】
物体との間に摩擦が存在しないとするとき, をヵ. 7. 反。 9 を用いて表せ.
