小球を発射する台車
金沢大'93入試問題より。相対運動がからんだ分裂の問題。
【問題】
なめらかな水平面に置かれた質量
の台車に,質量
の小球を発射できる装置がついている。発射角
のとき,小球は初速
で上昇した。重力加速度の大きさを
とし,摩擦や空気抵抗は無視できるものとする。
なめらかな水平面に置かれた質量
(1)
で発射するとき,発射直後の小球および台車の速さを求めよ。
(2) ある発射角で発射したとき,発射直後の小球の速度の鉛直成分の大きさは
であった。このときの小球の水平飛距離
を求めよ。
(3) (2)の飛距離
が最大になるときの
および
の最大値を求めよ。また,このときの,発射直後の小球と台車の速さ,および
を求めよ。
※ Algodoo の設定は,
である。リターンキー(Enter)で発射する。
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