問3 問2と同様に、質量mの物体 A と質量 2mの物体Bを,自然長 1, ばね定数kの
ばねで接続し、床の上に置いた. ばねが自然長の状態で物体Aを原点に置き, 物体A と物
体Bの両方に同じ速度 (0) を与えた. その後、物体Bが壁2に弾性衝突した. 運動
の間、物体 A と物体B は互いに接触しないとする. 物体Aと物体Bとばねを合わせたも
のを、重心位置に全質量が集中したひとつの物体Cとみなす。このとき、物体Cの速度は、
物体 A と物体Bの重心の速度vg に等しい。 以下の問いに答えよ.
(a) 物体Cと壁2の間の反発係数e を求めよ.
XEN
(b) 衝突前後における物体の運動エネルギーをそれぞれ求め, 衝突前後で運動エネル
ギーが増加するか, 変わらないか, 減少するか、 答えよ.
(c) 運動エネルギーの変化が問3 (b)のようになる理由を、以下の語句を用いて簡潔に
説明せよ.
重心, 単振動、力学的エネルギー保存則
壁 1
XC
A
m
XA
L
図2
2m
IB
B
壁2
