=47 7月14日 (月)
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
速度v2(v1v2) 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 1
質量 M
速度 11
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 11 12 を用いて答えなさい.
k- k'
CM
m+M