良問 力学25：衝突のあと斜面を上って戻る小物体

このシミュレーションについて

なめらかな水平面で物体 P が静止した Q に衝突し、Q は摩擦のある斜面を上ってから下降する。反発係数 e や質量比を変えて、衝突後の速度と斜面での運動を確かめる

動かせる条件

P の質量 m ／ Q の質量 M ／ 反発係数 e ／ P の初速 v₀ ／ 斜面の傾角 θ ／ 斜面の動摩擦係数 μ ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：衝突では「運動量保存」と「e の式（衝突後の速度の差＝−e×衝突前の速度の差）」の2本で v と V が決まる。斜面の上りと下りでは摩擦の向きが逆になるので、行きと帰りで加速度が違う。
• やってみよう：①e を 1→0 に変えて、P が左に戻るのは e がどんな値のときかを調べる。②μ を大きくして、Q が B に戻れなくなる条件を探す。③右のグラフで、衝突のあと P と Q の速度がどう変わるか読む。

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。

良問の ほかのシミュレーション