Question

あり

問5の解き方を教えてください

rinti
物理
B 図 5 (a)のように, 水平でなめらかな床面上に台車を置く。 台車には薄くて硬い
板が鉛直に固定されており, 板の上端の点0から, 軽くて伸び縮みしない糸で
質量mの小球がつり下げられて、最下点で静止している。 小球を除いた板を含
む台車の質量を M,重力加速度の大きさをgとする。
図5(b)のように,糸がたるまないようにして,板面からの水平距離が ℓ,最下
点を通る水平面からの高さがんの位置に小球を持ち上げ, 全体が静止した状態
で小球を静かにはなすと,小球が動き出すと同時に台車も床面上を動き出した。
その後、小球は最下点で板面と垂直に衝突した。 板を含む台車を単に「台車｣とよ
ぶこととし, 小球と板の衝突は弾性衝突であるものとする。 小球の大きさは無視
でき,小球と板が衝突する直前・直後の小球と台車の速度は図5で水平右向きを
正とする。 また, 小球と台車は同一鉛直面内で運動をするものとし, 台車が傾く
ことはないものとする。
(
糸 板
小球
m
最下点
台車
(a)
M
床面
図 5
(b)

問5 小球を静かにはなしてから小球が最下点で板と衝突する直前までの間に、
台車が床面上を移動した距離を表す式として正しいものを、次の①~④のう
ちから一つ選べ。 ただし, 台車の重心は点0の鉛直下方にあるものとする。
また、この運動では,小球と台車からなる物体系の重心は水平方向には移動
しないことがわかっている。 25
①
ml
m+M
(2
Me
m+M
(3)
mh
m+M
Mh
m+M

力学

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

あいうえお

まず、慣性系を設定します。次にその慣性系に対して矛盾のないようにエネルギー保存則や運動量保存則を立式します。