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解けません・・・教えてください。
ばね定数kのばねに質量Mの板を取り付け、板に質量mの小球Pを接触させ、ばねをLだけ縮ませてから放す。Pは自然長で板から離れ、水平面から曲面へと上がっていく。Pが達する最高点の高さhを求めよ。摩擦はない。 という問題です。 解き方がわかりません。 よろしくおねがいします。
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ばねの定数kのばねに質量Mの板を取り付け、板に質量mの小球Pを接触させばねをLだけ縮ませてから放す。 Pは自然長で板から離れ、水平面から曲面へと上がっていく。Pが達する最高点の高さhを求めよ。 摩擦はない。 (自然長に達するまで) 縮んだばねがのびながら質量Mの板と小球Pを押し続ける。 (自然長に戻った瞬間では) ばねは質量Mの板にどんな力も及ぼさない(板を押しも引っ張りもしない)。板に接している小球Pもばねからはなんの力も受けない。質量Mの板と小球Pは接していて同じ速度(V0)をもっている。その時の力学的エネルギーは 1/2KL^2=1/2(M+m)V0^2 ∴ V0=L√k/M+m (自然長を超えると) 伸びたばねは質量Mの板だけを引き戻そうとする(引っ張る)。結果、質量Mの板の速度は低下しだし、小球Pはばねから離れる。小球Pの速度は一定(V0のまま)。 その後はP単独での力学的エネルギー保存に入る。 1/2mV0^2=mgh h=V0^2/2g=KL^2/2(M+m)g 以上 その時はわかったとおもったんですが、解き直してみたところ疑問が生じました。 >板に接している小球Pもばねからはなんの力も受けない。 1自然長で板から離れるとあるので、接してないのでは??? 2仮に接していたとしても、接したら力を及ぼし合うのでは?? すいません。 回答御願いします
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お礼
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