知識
203. と衝突 図のように, 小球A, B, Cが
A
B
C
一直線上に並んでいる。 A,Cの質量をm,Bの
質量をMとする。 AとBは, ばね定数kの軽いば
000000000000
Vo
ねでつながれている。 はじめ, ばねは自然長であり, A,Bは静止している。 また, A
は壁に接している。 小球の運動は一直線上でおこり, 床はなめらかであるものとする。
(1) Cが左向きに一定の速さで運動し, Bと弾性衝突をした後, 運動方向を右向き
に変えた。 この衝突直後のBの速さVを,m, M, vo を用いて表せ。
(2) (1)の衝突の直後から, Bの運動に伴い, ばねはいったん縮んだ後、 再び伸びて自
然長にもどる。この間に壁がAに与える力積の大きさを,Vを用いて表せ。
(3) ばねが自然長にもどった後,Aは壁をはなれ, ばねは伸縮を繰り返しながら,全体
として右向きに運動する。 この運動でばねが最も縮んだときの自然長からの縮み、お
よびそのときのA,Bの速さを, Vを用いてそれぞれ表せ。
(13. 神戸大 改)
例題14