205. 平面上での衝突 水平な氷の表面
上で静止している円盤Aに, 円盤Bが衝
突する。 A,Bはともに質量mで側面
はなめらかであり, 底面は粗いとする。
重力加速度の大きさをg, A,Bと氷の
間の動摩擦係数をμ' とする。
A
A
x
0
T
I
図1のように, Bがy軸と平行な線上
を正の向きに進んできて, 原点に静止し
ているAと衝突する。 衝突する直前のB
図 1
B
の速さを”とし, AとBの間の反発係数を1とする。 次の各問に答えよ。
図2
B
(1) 図2のように, 衝突する瞬間の円盤A, B の各中心を結ぶ線分とy軸のなす角を0
とする。 衝突する直前のBの速度ベクトルの, 破線 (A, B の接触点において各中心を
結ぶ線分と直交する線)に垂直な成分と, 平行な成分をと0を用いてそれぞ
れ表せ。 ただし, 図2のひとの向きを,垂直方向と平行方向のそれぞれの正の向
きとする。
(2) 衝突した直後のAの速度ベクトルを, 破線に垂直な成分 wm と平行な成分 w に分
解したとき,wn と w, をそれぞれ求めよ。 ただし, 垂直方向と平行方向のそれぞれの
正の向きを (1) と同じとする。
(3)衝突して動き出したAが静止するときの, Aの中心点のx座標, y座標をそれぞれ
(東京都立大 改)
求めよ。