48 * 底面積 S, 長さで一様な密度ρ。 の円柱が
密度の液体に浮かんでいる。 この円柱と同
じ質量の小球を円柱の真上から落とし速さv
で弾性衝突をさせた。 重力加速度の大きさをg
とし, 円柱の運動に伴う液体からの抵抗は無視
でき,液面は一定の高さを保つものとする。 ま
また,円柱の上面が液面下に沈むことはないもの
とする。
1
P ||
(1) 円柱が静止しているときの, 液面下の深さd を求めよ。
(2) 小球との衝突直後の円柱の速さを求めよ。
po
S
vo
衝突後, 小球は取り除かれ,円柱は単振動を始めた。
(3) 静止した状態から円柱が下方にxだけ沈んでいるとき, 円柱が受
ける合力を下向きを正として求めよ。
(8)
(4) 円柱が達する液面下の深さの最大値 を求めよ。
(5) 円柱が静止位置より上に上がって初めて速さが0になるまでの時間
t (衝突後の時間) を求めよ。
(岐阜大+琉球大)
