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2 水平な床面から高さんの水平面を持つ固定台の左端に、質量2mの小物体Aを置く。こ
の小物体Aの鉛直真上の固定点0から長さℓの軽い糸で質量の小物体Bをつるし,図
のように糸をたるまないようにして水平に保つ。その後, 小物体Bを静かに放したとこ
ろ、最下点で小物体Aに弾性衝突した。
小物体 AおよびBは同一の鉛直面内で運動し、空気の影響はないものとする。
重力加速度の大きさを」とし、次の各問いに答えよ。
m
B
0
5/210
2m P
Q
床面
(1)衝突直前の小物体Bの速さ」を,g,ℓを用いて表せ。
(2)衝突直前の糸の張力の大きさを,m, gを用いて表せ。
(3)衝突直後の小物体Aの速さはの何倍か。
衝突後, 小物体A は(3)で求めた速さ”ですべり出し, 摩擦区間PQを通過後、速さが
ひとなった。
小物体Aは水平台の右端から飛び出した後、床面の点Rに落下してはね返り、再び点U
に落下した。
摩擦区間PQでの小物体Aと固定台との動摩擦係数をμ, 小物体Aと床面との反発係
数をe, 摩擦区間PQ以外の面での摩擦は無視できるものとし、 以下の問いに関しては, (3)
をそのまま用いて答えよ。
(4) 摩擦区間PQ面の距離Sを、Aμ', gを用いて表せ。
(5) 小物体Aが,固定台の端から落下点Rに到達するまでの時間を, g, hを用いて表せ。
(6)台の端から落下点Rまでの水平距離Lを,#ah,g を用いて表せ。
(7) 小物体Aが点Rではね返った後、最高点に達したときの床面からの高さんを, e, hを
用いて表せ。
(8) 最初の落下点Rからの二度目の落下点びまでの水平距離 L'は、(6)のLの何倍か。
