良問 力学21：なめらかな円弧から飛び出す小球（力学的エネルギー保存）

このシミュレーションについて

円弧の頂点Aから静かにすべり出した小球が、B点を通りC点で台から飛び出し、最高点Dを経て床のE点に衝突する。各点の速さと高さを、エネルギーと放物運動の考え方で調べる

動かせる条件

円弧の半径 r ／ ∠BOC（問題は60°） ／ 小球の質量 m ／ 再生速度 ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：円弧の上で垂直抗力が仕事をするかどうかを考え、力学的エネルギーが保存される区間を見きわめる。C で飛び出した後は放物運動で、最高点 D では速度のどの成分が残るかに注目する。
• やってみよう：①∠BOC を変えても E での速さが変わるかどうか確かめ、理由を考える。②角を大きくすると D の高さはどう変わるか。③右のエネルギー棒グラフで、合計がどうなっているか見る。

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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