... 【第2問】 直線上を質量 m の小球 A と質量 M の特殊な台車 B が, それぞれ速度 1 と速度v2(v1 > v2) で図の右向きに運動している.ここで右向きを正の向きと する. 速度 12 質量 M 速度 1 質量 m B A 小球 Aは台車Bに追いつき, 台車 B に取り付けてある斜面を滑らかに登り始め た.高さんまで登ったところで, 小球Aはそれ以上登らなくなった。 その瞬間, 小球Aを高さんで支える留め具が台車Bから飛び出し, 小球Aは高さんで台 車 B に固定されて一体となって速度 v3 で運動し始めた. 床面と小球,台車の 間の摩擦力,および台車に取り付けてある斜面と小球の間の摩擦力は無視でき るとし,鉛直下向きの重力加速度を g として次の問いに答えなさい. 速度 13 高さん AとB 問1. 水平方向では,小球Aと台車 B に対して外力がはたらいていないため, 運動量は保存している. しかし運動エネルギーは保存しない. 失われた運動エネ ルギーの大きさを質量 m と M, および速度 v1 と v2 を用いて答えなさい.

問2. 失われた運動エネルギーは小球Aの位置エネルギーに変換されたと考え られる. 小球Aの高さんを求めなさい. LO 5