25|12ばねにつながれた物体との衝突
次の文章を読み, 各問いに答えよ。
図のように, 鉛直な壁 A, B にはさまれたなめ
らかな水平面上に, 質量 % の小球が置かれてい 壁Alばね小物体 小球 |砲B
る。いま, ばね定数んの軽いばねの一端を恒 A 0
に固定し, 他端に質量 47 (>) の小物体を押し
つけ, ばねを自然の長さよりすだけ縮めてから小物体を静かにはなした。小物体は。 ば
ねが自然の長さになったところでばねから座れ, 速さ 7 で小球と一直線上で紗性衝突し
た。 衝突後, 小物体と小球はともに壁 B へ向かっつてすべっていき, 小球は歴 B と非弾性
衝突した。
(1) 小物体が小球と衝突する直前の小物体の速さ ヵ。 を9, 7を用いて表せ。
(2⑫) 小物体が小球と衝突した直後の小球の速さを 7, %。 2 を用いて表せ。
(3⑬) 小物体が小球と衝突した直後の小物体の速さを 7, 90 を用いで表せ。
小球は壁 B と衝突した後, 壁A へ向かってすべっていった。ただし, 小球と壁 B との
間の反発係数 (はねかえり係数) は である。その後, 小球は再び小物体と弾性衝突し,
この衝突で小物体は静止した。
(3 小物体の質量 7 は小球の質量 の何倍であるか。
⑮⑤) 小物体と小球の 2 回目の衝突の直後の小球の運動エネルギーを 7 と20 を用いて表
せ。
水平面
