良問 力学12：斜面を滑りおりて水面へ飛びこむ

このシミュレーションについて

高さ h のなめらかな斜面を滑りおりた物体が、斜面の下端 B から水面へ飛びこむ。斜面上の等加速度運動と、B 以後の放物運動をつなげて、時間・速さ・水面までの高さ H を求める

動かせる条件

斜面の高さ h ／ 斜面の角度 θ ／ 水面の高さ H ／ H ÷ h（自分で決めるとき） ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• 斜面上：運動方向の力は mg sinθ だけなので a = g sinθ（垂直抗力 N = mg cosθ は仕事をしない）。B 以後：水平方向は等速、鉛直方向は初速 v sinθ の下向きの投げ下ろし。水面に入るときの速度の向きから、鉛直成分と水平成分の比 tanφ を使う。
• やってみよう：①「60° で入水する高さ」にして、H が h の何倍になるかを答え合わせで確かめる。②「H を自分で決める」にして H を大きくすると、入水角 φ はどう変わるか。③h を2倍にしたとき、t₁、v、H はそれぞれ何倍になるか。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

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