良問 力学27：円形パイプ内で衝突をくり返す2球

このシミュレーションについて

水平な円形パイプの中で、同じ質量の小球 A と B を逆向きに打ち出し、等速円運動と衝突をくり返させる。反発係数 e による速度の入れ替わりと、最後に共通の速さへ近づく様子を調べる

動かせる条件

パイプの半径 R ／ 速さの基準 v₀ ／ 反発係数 e（0〜1/3） ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：同じ質量の2球が衝突すると、e = 1 なら速度を交換する。e ＜ 1 なら速度の差が e 倍になりながら、運動量の合計 m·v₀ は変わらない。時計回りを正とすると速度の符号で向きが分かる。
• やってみよう：①1回目の衝突までの時間を、動かして測る。②e を小さくすると、2回目以降の衝突の速度差が急に縮まる。③衝突をくり返すと、A も B も同じ値に近づく。その値を右のグラフから読む。

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。

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