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,
![M_0=10{\rm [kg]},m=0.10{\rm [kg]},h=2.0{\rm [m]}](http://chart.apis.google.com/chart?cht=tx&chf=bg,s,ffffff00&chco=000000ff&chs=25&chl=M_0%3D10%7B%5Crm%20%5Bkg%5D%7D%2Cm%3D0.10%7B%5Crm%20%5Bkg%5D%7D%2Ch%3D2.0%7B%5Crm%20%5Bm%5D%7D)
である。
Algodoo シーン
最終更新:2009年12月15日 18:21