質問: 高校物理 運動方程式 こんにちわ。 出典;物理のエッセンス、力学,物体系の運動方程式ex3 滑らかな床上に置かれた質量mの小物体aが速さv0で飛び乗り、bの上を滑った。 それぞれの物体の加速度を求めよ。aがbに対して止まるまでの時間tとb上で滑る距離lを求めよ。a、b間の動摩擦係数をμとする。 この問題の解説にaがb上で止まった後は動摩擦力はなくなり、2つは一体となって床上を滑るとなっていますが、なぜこのように為るのか理解できません。詳しく教えて下さい。 宜しくお願いします。
回答: 『物理(学)』の問題では、とかく難しい数式で理解しようとし、この問題の解説でも、おそらくはaの速度vaとbの速度vbを求め、va=vbつまりva-vb=0でbに対するaの相対速度が0になるとき云々となっているかと思います。 bの質量をm、最終的な速度をva=vb=vとすると、aとbが一体となって運動するとした場合の運動エネルギーは、1/2*(m+m)v^2 aとbが別々に(離れて)運動するとした場合の運動エネルギーは、aについては1/2*mv^2、bについては1/2*mv^2、これらの和は1/2*(m+m)v^2 つまり、aとbが一体となって運動するとした場合も、aとbが別々に(離れて)運動するとした場合も、考え方は同じになります。 aとbが別々に(離れて)運動するとした場合には、当然に動摩擦力はない訳ですから、このように簡単に考えればいいと思いますが(この考え方は、理にかなっています。)、これでは納得できませんか?