Question

N.

この問題はどんな運動なのか、ほんとに1からわからないです。細かく、何を求めたいかを教えてくれるとありがたいです。

図
水平な面(下面)の上に、高さん
の水平な平面(上面) が斜面でなめ
らかにつながっている。 図に示す
Th
ようにx, y, y'軸をとり,斜面
y
の角度は中である。下面上でy軸軸方向から見た断面図
の正の向きに軸とのなす角を01
として,質量mの小球を速さで走らせた。 なお, 0 < 0, <90° かつ>0とし、小球
は面から飛び上がることはないものとする。 また, 重力加速度の大きさをg とし, 斜面
はなめらかであるとする。
さ
x
[実験Ⅰ] 初速度の大きさを一定に保ちながら, 0 を0から徐々に増やしていったと
き, 01 が小さいうちは小球は上面に到達した。
(1) 小球が上面に到達する直前の小球の速度の成分の大きさを求めよ。
(2) 小球が上面に到達する直前の小球の速度のy'成分の大きさを求めよ。
[実験ⅡⅠ] さらに0を大きくしていくと, 01 がある角度に達すると上面に到達できず
に下面にもどってきた。
(3) このときの0c の満たす条件として, sinc を求めよ。
(4) 01 > Ocのとき小球が斜面をのぼり始めてからふたたび下面にもどるまでにかかる
時間を求めよ。