ループコースター
【問題】
鉛直面内にある半径

の円周の内側がなめらかなレールになっており,小球が摩擦なく運動できるようになっている。今,小球に最下点である初速を与え,ループを上昇していくとする。重力加速度の大きさを

とする。
(1) 小球がレールを離れることなくループを回って一周するのに必要な初速の下限を求めよ。
(2) 小球が上昇途中でループを離れ,放物運動に移行してちょうどループの中心を通るための初速を求めよ。
※ シミュレーションでは,小球がループの中心に達すると,そこに置いた水平面に無摩擦弾性衝突をして,左右対称の軌道を描いてループ上にもどる設定になっている。
Algodoo シーン
最終更新:2009年11月22日 09:00