問2 図2のように地上から遥か上空で、 質量
の物体1に質量mの物体2 (パラシュー
ト状物体)を糸で結びつけた。糸は軽くその長さは
、糸を張った状態にして物体を持ち、
物体2を静かに放して落下させた。 各物体には、それぞれ速度に比例する空気抵抗力がはたら
く。 その比例定数は、物体1についてはbj, 物体2については、である。 また、重力加速度
の大きさをg とする。
(1) 座標設定を図で示し、糸の張力の大きさをして、各物体の運動方程式を書け。
(2) 物体1と物体2の座標の関係式を示せ。
(3) 糸がたるまないと仮定し、 (1), (2) より物体の運動の解析が可能な1つの運動方程式
(物体1の位置座標だけを用いた運動方程式)を導け。
(4) (3) では,糸はたるまずに落下するとしたが、条件によっては糸がたるむ場合がある。 そ
の条件を求めよ。
物体2
物体1
m2
m₁
地面
図2
