図のように, 滑らかな水平面上に質量Mの小物体Bが置かれ, その右方には, ばね定数kの軽い
ばねが取り付けられた質量mの小球Cが置かれている。 いま, Bの左方から質量mの小球Aが速さ ひ
でBに向かって運動し衝突した。 A, B, C の運動はすべて同一直線上で行われ, 空気の抵抗は無視で
きる。また, A,B間の反発係数はe として,次の問に答えよ。 ただし, 速度, 力積等のベクトル量は,
図の右向きを正とする。
A
(1)
0
m-eM
m+M vo
②00
10
問1
衝突直後の A, Bの速度をそれぞれ, Vとする。 これらを求めよ。
1
V = 2
772
eM
m+M
① V.
5 V
6
-Vo
② V (3
m
k
Vo
ハイレベル物理 前半
第4講 チェックテスト
V (6)
M
m+ M.
mM
k(m + M)
問2 衝突の瞬間, A B から受ける力積を求めよ。
3
mM
(1) mvo (2) -mvo
-Vo
m+ M
m (m-eM)
m+M
em - M
m+M
6
③3
-Vo
-Vo
em
m+M
M(em-M)
m+ M
4
V
(6) V
-V 7
B
4
③V
M
m
m+M
(1+e) M
m+M
-Vo
-vo 7
問3 B がばねと接触している際、 ばねが最も短くなるときのBの速度を求めよ。
4
M
m+M
m
m+M
mM
√k(m-M)
4
問4 問3のとき, ばねの自然長からの縮みはいくらか。 5
® V√ √ M
④V
②V
m+M
k
-Vo
V
mM
m+ M
(1+e)mM,
(m + M)²
100000
V
(1+e)mM
m+M
(8)
⑦V
-Vo
(1+e)m
m+M
8
-Vo
8
m-M
k
-Vo
m
√k(m + M)
(1-e) mM y
(m+M)²
C
(1+e) mM
m+ M
m
⑧ V.
-Vo
M
√k(m + M)
