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相対速度が0でないなら、ほんの少し時間が経った後に2物体の進む距離が違うことになって 近付いている途中の場合 それはより近づく事を意味するから
Physics
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว
なぜ、ばねが最も縮む時、相対速度が0になるのでしょうか？
い )
(宮崎大改)
*218 ばねで連結した2物体 図のように, 質量 m
の小球 A, B, Cが水平でなめらかな床の上で一直線
上に並んでいる。Aは右向きに速さひで運動してお
り,BとCはばね定数んの軽いばねで連結され,ばねが自然の長さになるように置か
れている。しばらくすると, AがBに弾性衝突した。
(1) 衝突直後の A, Bの速さをそれぞれ求めよ。
(2)ばねが最も縮んだときのB, C の速さをそれぞれ求めよ。
(3) ばねが最も縮んだ瞬間の自然の長さからの縮みを求めよ。
(4) 記述 AがBに衝突した後,BとCの重心はどのような運動をするか。ただし,
AとBが再び衝突することはないものとする。
A
B
C
m
u-000000(2u)
→2, 3,例題56
の 右向きを正の向きとして、 衝突直後の A, Bの速度を vA, Uとす
(1)(補足一般に、 質量の等
しい2物体の(完全)弾
性衝突では、2物体の速
度が交換される。
る。運動量保存の法則 から、
HE
mむ=mva+mvs
AとBの衝突は弾性衝突であるから、
…D
VA-UB
ひ-0
m (
1=-
0, 2から、ひa=0, びB=12
(2)ばねが最も縮んだとき, BとCの 衝突直前
速度は同じである。この値を uとす
ると,運動量保存の法則 から,
A…0, B…
(2)ばねが最も縮むとき,
Cに対してBは静止す
る。つまり, Cから見た
Bの相対速度は0であ
り,BとCの速度は同じ。
A注意ばねが最も縮ん
静止
静止
ABWM C)
mv=mu+mu
衝突直後
1
よって,u=0
る。
静止
2
静止(AB 000000(C)
だとき, BとCの(床に
対する)速度が0になる
日 B Co
1」
2
わけではない。
ばねが最も縮んだとき
(3) 求めるばねの縮みをxとすると,
力学的エネルギー保存の法則 から,
→U
u
静止(A
B WNNC
1
2
mu=ー(m+m)u'+kx
2
2
2
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