****【解答】すべりからころがりへの移行 ---- #ref(http://www14.atwiki.jp/yokkun?cmd=upload&act=open&pageid=276&file=FM19-9prime1.bmp) 円筒の質量を $$m$$ とすると,重心の並進および重心まわりの回転の運動方程式は, $$m\ddot{x} = -\mu mg$$ $$\frac{1}{2}mR^2\ddot{\theta} = \mu mgR$$ したがって,時間 $$t$$ の後の速度および角速度は, $$\dot{x} = v_0 - \mu gt,\qquad \dot{\theta} = \frac{2\mu g}{R}\;t$$ となる。ころがりに移行する条件は,$$\dot{x} = R\dot{\theta}$$ だから, $$v_0 - \mu gt = 2\mu gt \qquad \therefore t = \frac{v_0}{3\mu g}$$ このときまでに移動した距離は, $$x(t) = v_0t - \frac{1}{2}\mu gt^2 = \frac{5{v_0}^2}{18\mu g}$$ また,ころがりに移行するときの速さは, $$\dot{x}(t) = v_0 - \mu gt = \frac{2}{3}\;v_0$$ となる。 #ref(http://www14.atwiki.jp/yokkun?cmd=upload&act=open&pageid=276&file=FM19-9prime2.bmp) ----