*217 繰り返し衝突 図のように, 水平でなめらか な床の上に置かれた質量 M の直方体の箱に、 質量m の球が入っている。 この球に水平右向きに初速度 を与えたところ, 球は箱の内壁に衝突して速度かでは ねかえった後,反対側の壁に衝突して速度 び2ではねかえった。ただし, 速度はすべて 床に対するものとして, 水平右向きを正とする。また, 球と壁の間の反発係数を el<1) とし, eM>mであるとする。球と箱の底との間に摩擦はないものとする。 (1) 2をm, M, vo, eを用いて表せ。 (3) 球と箱は衝突を繰り返しながら, ともに床に対する速度がある値uに近づいてい く。この値 uをm, M, vo, eのうち必要なものを用いて表せ。 4)速度がuに達するまでに, 球と箱全体の力学的エネルギーはいくら減少したか。 M m (2) ひ2をm, M, Uo, e を用いて表せ。 m, M, Vo, eのうち必要なものを用いて表せ。 2 3