高校物理

質問

次の問題で、
図のように、高さlで質量Mの直角三角形の形をした物体ABCが滑らかで水平な床の上にあり、床とθの角を成す斜面AC上を質量mの小物体が滑り落ちる。床に平行にx軸をとる。重力加速度の大きさはｇとする。
　小物体を点Aから初速０で滑り落とすと同時に物体ABCの固定をはずしたところ、物体ABCも動き出した。このとき、斜面ACが滑らかで小物体と斜面との摩擦は無視できるものとする。小物体が点Cに達する直前の物体ABCに対する速さをｖ、床に対する物体ABCの速さをVとして以下の問いに答えよ。　
（１）床に対する小物体の速さをｖ、V,　θ　を用いて表わせ。
（２）床に対する2物体の、ｘ方向についての運動量保存則を、ｍ、M,ｖ、V,　θを用いて表わせ。
（３）小物体を点Aから滑り落としたときと、小物体が点Cに達する直前とで、力学的エネルギー保存則を、ｍ、M,ｖ、V,　l、θ、ｇを用いて表わせ。　
（４）θ＝30°のとき、（１）と（３）よりｖとVそれぞれをｍ、M,　l、ｇを用いて表わせ。

（１）から、全く分からないので、解説（途中式など）も一緒に教えてください。

回答No.1

shintaro-2

>（１）から、全く分からないので、解説（途中式など）も一緒に教えてください。

F=maは理解していますか？
ｖ＝∫adtあるいは、v=atは理解していますか？

ポイントは、重力による加速ですが、斜面上の物体なので
重力を斜面に平行な成分と床に平行な成分とに分解して
斜面に平行な成分のみ考えるということです。

それとは別に、
斜面自体が斜面上の物体により横方向に押されますので、上記の分解した床に平行な成分で速度を計算するということです。

お礼

回答ありがとうございました。
折角、回答頂いたのですが、よくわかりませんでした。