小球を投げ出して走る台車
オリジナル問題。通常は相対速度を一定とする設定が普通だが,そうでない場合の発展的な問題。小球を落下によって水平に投げ出して加速する台車。
【問題】
総質量
の台車が,高さ
のタンクから1秒に1個ずつ落下してレールをすべりおりた質量
の小球を水平後方に投げ出して初速ゼロから加速していく。重力加速度の大きさを
とし,車輪の質量および摩擦や抵抗は無視できるものとする。また,小球の投げ出しが終わるまで次の小球は落下しない。
(1) 台車が小球を投げ出す相対速さ
が一定であるものとして,台車の質量が
のときから1個投げ出して
になったときの台車の速さの変化
を求めよ。
(2) 厳密には,(1)は正しくない。
が一定であることは前提とせずに,同様に質量
から
になったときの台車の速さの変化
を求めよ。
※ Algodooの設定は,
である。
Algodoo シーン
最終更新:2009年12月15日 18:21