4 物体の運動や仕事について調べるために, 次のような実験を行った。 ただし, レールの接続によ
る影響、小球にはたらく摩擦力や空気抵抗,回転の影響はすべて無視でき, 木片と水平面との間に
は一定の摩擦力がはたらくものとする。
実験 図1のように, 直線状のレールを用いて傾きが一定の斜面を作り, 水平面となめらかに接続
した軌道上に速度計·木片を設置した。 A点から小球を静かに離し, B点·C点での速さをそ
れぞれ測定する。小球はC点を通過後, D点に置かれた木片に衝突し, 一体となって移動した
のち静止する。そのときの木片の移動距離を測定する。
小球
4P
近大附高 (201
速度計
速度計
高さ
木片
傾き)
B
C
D
移動距離
図1
B点の位置をすずらさず, A点の高さを変えて (斜面の傾きを変えて) 実験したところ, A点の高
さん (m」と B点での速さv [m/s]の関係が図2, A点の高さ h [m]と木片の移動距離ェ [m]の関係
が図3のグラフのようになった。
v[m/s),
x[m)。
0.15
2
0.10
1
0.05
h[m)
h[m)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0
0.1
0.2
0.3
0.4
図3
図2
3