19 基 なめらかな水平面 S, S, と鉛直面
S3 からなる段差のある固定台がある。 面 S2
上に,質量Mの直方体Aを面 S3 に接す
るように置く。 A の上面はあらく,その高
さは面 S の高さに等しい。 質量mの小物
体BとAの間の動摩擦係数をμとし, 重力加速度をg とする。 いま、
Bを初速v で水平面 S 上から, Aの上面中央を直進させたところ, A
は運動をはじめ、 ある時刻 to 以後, 両物体の速さは等しくなった。
BがA上に達した時刻を t=0 とする。 時刻 to より以前の時刻t におけ
るBの速さは (1) で, A の速さは (2) である。 to は(3) で,
そのときの速さは (4) である。 また,BがA上を進んだ距離は
(5) である。
(岡山大)
S1
B
Vo
S3 A
S2