44. (運動量の保存) 図において, 斜面 AB, 水平面 BC, 水平な床面 DE はなめらかで, 壁 CD に
接する位置に質量 Mの台車が置かれている。 台車の上面は水平であらく, 水平面 BC と同じ高
さである。
a
いま、質量mの物体を水平面 BC からの高さんの斜面上に置いて静かにはなすと, 物体は斜
面をすべり下りた。 重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。
m
量
B
M
01) (0)
(1) 面BC上をすべっているときの物体の速さはいくらか。)(S)
.103
物体が面BC 上から台車の上面に移ると同時に、 台車は床面上を動き出した。 やがて物体は
台車に対して静止し, 両者は一体となって運動した。 台車の上面と物体との間の動摩擦係数をμ
とする。
(2) 一体となって運動しているときの台車の速さはいくらか。 また, 台車が動き出してから
物体と一体となるまでの時間はいくらか。
(3)この過程で失われた力学的エネルギーはいくらか。 また、 そのエネルギーは、何に変わっ
たか。
(4) 一体となるまでに物体が台車の上面を台車に対してすべった距離はいくらか。