物理
高校生
解決済み
物理の問題（単振動）です。（３）から分かりません。
分かる人は教えて下さい！
よろしくお願いします。
図のように, 垂直に立てたばねの下端を床に
固定し,上端には質量 M [kg]の台を水平に固定
した。台よりん [m] の高さから質量 m[kg] の小
さな球を静かに落とした。 ばね定数をk [N/m ],
重力の加速度をg [m/s2], 台の質量 M は球の
質量 m よりも大きいとして以下の問いに答えよ。
ただし, ばねの質量は無視できるものとし, 鉛
直下向きを正とせよ。
(1) 球が台に衝突する直前の球の速度 A を求
めよ。
(2) 球が台に衝突した直後の球の速度 』 と台
の速度 v′ を求めよ。 ただし, 球と台の衝突
M
m
000000
は弾性衝突とし, 衝突によって水平方向の運動は生じないものとする。
(3) 衝突した後, 球と台は再び衝突することになる。そこで,最初に球を落とす高さ
をいろいろ変えて2回目の衝突が起こる位置を調べてみた。 その結果, ある高さ
h' [m] から落としたとき, 衝突後いったん下がった台が上がる途中,最初に衝突
した位置で再び衝突が起こった。 この高さんを求めよ。
(4) (3)で求めた高さから球を落としたとき, 2回目の衝突が起こった直後の
球の速度 va" と台の速度 vg" を求め,この後球と台がどのような運動を続けていく
か述べよ。
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