Question

ゲスト

小球が最高点に達したとき、①の解法をよく見ますが、②ではダメなんですか？理由を教えてください。

また、慣性力を使って解けますか？この場合は小球の加速度はaと置けばいいのですか？ここではa=g(重力加速度)ではないですよね？

いい球誰寺もより. 最あに導ukm

Answer 1

ゲスト

速度はベクトル量です
大きさに加えて向きも考慮しなければいけません
図の右向きを速度の正方向とし、図の瞬間、台と小球の速度の大きさは等しいとし、その大きさをVとします。
相対速度＝相手の速度−自分の速度なので、
①では、
台から見た水平相対速度＝台の水平速度−小球の水平速度
となりますから、V−V＝0で相対速度が0なので小球と台の速度が一致します。
②では、①と同様の式で、ここで注意しなければならないのは、小球の水平速度は左を向いているので、
(-V)となることです。よって、
(-V)−V＝−2Vとなり、台に対して小球は静止しておらず、相対速度が負なので、台から見て小球は左に動きます。

また、慣性力ですが、台の上から観察する場合、台の水平加速度をaとすると、台は右に進んでいますから、小球には左向きにmaという慣性力が働きます。
慣性力は台が等加速度運動してないと使えないので注意です。