円白面の落下運動
次の文の の中に入れるべき正しい答えを記せ。
のまうに だめ5が) Ez
国のように 半任のなめらかな皇呈 LM
電柱表面をもつ高き/+e。相g
の旬下な固定台となめらかな平面
CEF をもつ床面がある。はじめに
か|固定台の最高点Aから初速度%で
すべらせた物体 (質量)が,円 |
の科に季直に円柱表面に向って運動し。 もー.。 8
って運動し。 さーoーヘーー上 う
鉛直下方に で だけ下がった点 Bで円柱面を離れて放物運動する。その後, Pが円柱
面を風れた明間から測定して= 2 後に、P は末面 CE 上の点 D で一度はね返
る. さらにPは, この水平面となめらかに接し。 かつ, 平行でなめらかな水平面GHと
これに続く少しあらい水平面 H を備えた, 質量 7で高さ 2の可動人(以下, 台とよぶ)
点Gで水平になめらかに乗り移る。
了Pは直進し。水平面 H 上で座摘により汰速され 同時に台もなめらかな水平面EF
上を動き出すが,。ちょうど点すにPが到達したとき, Pは人台に対して静止する。ただし,
運動はすべて図の平面内でのみ起こるものとする。水平面との衝突で水平方向の速度成
分は変化しないものとし。Pは台の表面 H] 上で一定の動訂控を受けるものとする
また, P と台の表面 HHJ との間の動摩擦係数を ヵ とし。 重力加速度の大きさを9とす
る。
(1) 点A から鉛直に ヵ(0くんくの) だけ下がった点 S での小物体Pの速さゅは[アゴ|で
あり, このときPが円柱画から受ける生直抗力 パはイー]x-ツ である。
|(② 点BでのPの速さ pgはしウ ]xgg であり, Pが床面に達するまでの時間を考
恒すると7はに王 ]xgである。
|) 床面CEの反発係数は ] である。
[9 小物体Pの水平面 GH 上での速さは[妨 ]XVg であり, 以下これを とおく。
台が動き始めたとき, 台の加加度なは図の左から右に向かってキ ]X ag であり,
台に対して Pが角止するまでの時間分はクー]メVp である。また, P が移動した水
平四離 HJは|ケ ]xVgである。
