Question

りゅ

この問題の解き方を教えてください
どの法則(運動量保存則など)を使うのかとどうしてそれを使うのかという理由を重点的に教えてくれるとありがたいです

質量mの小さなおもりAを,長さの軽くて伸びないひもの一端につけて次の実
験を行う。 重力加速度をgとする。
B1
図 1
m
M
図2
m
一定
一定
図3
図4
1.ひものもう一端に質量M (m) のおもりBをつけてなめらかな床の上において,
図1のように, ひもがたるんだ状態で, おもりAにv, おもりBにV (>v)の初
速度を与えた。 しばらくすると, ひもが伸びきった状態になるが, その直前と
直後では、2つのおもりの相対速度の大きさは等しく, ひもを介した完全弾性衝
突が起こることがわかった。 ひもが伸びきった直後のおもりAの速さは
v=1
Bの速さは2である。この結果より,Mを大きくしてい
くと, V'に近づいていくことがわかる。 次に、 図2のように, おもりBを
はずしてひもを手で一定速度V (>v)で引っ張り続けた。 すると, ひもが伸びき
った直後のおもりAの速さはv=3 xV- 4 xvとなる。
2. 図3のように, おもり A を床の上に置いた状態から, 手でひもの端を一定速
Vで鉛直上方に引っ張った。 すると, ひもが伸びきった直後のおもりの速さ
は、 5 |xVとなる。 その後, おもりがひもを引っ張っている手に追いつくた
めの条件は, V 6xgである。
3. 図4のように, おもりAとひもの端が同じ場所にある状態から, 時刻10に
おもりを自由落下させると同時に、 ひもの端をおもりの鉛直上方に一定速度 1
で引っ張った。 すると、 時刻 t = 7
にひもが伸びきり、 その直後におも
りの速さは8xg となる。