高校物理力学の質問です。下の写真の問題の、問3aがわかりません。小球の質量m、台の質量km（kは整数

高校物理力学の質問です。下の写真の問題の、問3aがわかりません。小球の質量m、台の質量km（kは整数）で、答えには、　このとき台と小球の水平方向の速度成分は等しくu1なので、運動量保存則から、mu1＋km1＝km（−Wо）　で
u1＝−（kWо）/k+1 となっています。
小球の速度は鉛直がu1で水平が0ではないのですか？　また、Dで相対速度がゼロになるなら水平速度が等しくなるのならわかるのですが、なぜ飛び出す直前で等しくなるのですか？Woが非常に大きいことが関係しているのでしょうか？全体的によくわからないので解説お願いします。

質問者からの補足コメント

• 写真がぶれて申し訳ございません。撮り直しです。

  
    補足日時：2018/08/10 12:00

• すみませんなぜか投稿する際にぼやけてしまいます。
  　台は自由に動けて、その台上の最下点（点B）に小球をおき、台に十分大きい初速度-Wo（Wo>0）を与えたところ、小球は点D（台の最高点。右端）から飛び出した。この瞬間の小球の水平方向の速度をu1とする。u1を求めよ。　
  という問題です。

    補足日時：2018/08/10 12:07

• 度々すみませんあと束縛条件で台と小球が水平方向の速度成分一致するっていうのはどうやってわかったのでしょうか？

    補足日時：2018/08/10 13:07

No.4 ベストアンサー 回答者： lasato 回答日時： 2018/08/10 13:22

束縛条件とは小球が台にめり込んだり、台から離れたりしないという条件のことです!

そこからまず、小球の台から見た相対速度が台の曲面に接するベクトルとなるという条件が出てきます（接さない限り、めり込んだり離れたりしてしまう）

飛び出す直前の相対速度は台の曲線に接しているので、相対速度は鉛直成分しか持たないです！

この回答へのお礼

恥ずかしながら言われるまで気づいていませんでした。この問題に関しては一通りわかりました。何度も答えて下さり本当にありがとうございました。

お礼日時：2018/08/10 13:33

No.3 回答者： lasato 回答日時： 2018/08/10 13:06

いえ、速度が小さくても動きはしますよ

台にかかる力を考えてみてください
台と小球の垂直抗力に水平成分があれば動くはずです!

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。すみません、十分大きいから　という意味できいたのではなくて、初速度は台に与えられたから　という意味です。

お礼日時：2018/08/10 13:10

No.2 回答者： lasato 回答日時： 2018/08/10 12:16

ごめんなさい、u1は水平方向の速度でした…

鉛直は考えてないみたいです

No.1 回答者： lasato 回答日時： 2018/08/10 12:14

束縛条件から言えることは、台に対する小球の速度が鉛直上向きu1水平速度成分0です！

今、台自体が小球に押されて水平方向に動いているので、外（実験室系）から見た水平速度を考えるときには、台の速度を足すので0ではないです!

また、十分大きいと言うのは、飛び出さずに帰ってくるときを考えないという意味ですので関係ないです！

他になにか不明点がありましたらまた聞いてください

この回答へのお礼

早速回答ありがとうございました。なんとなくわかってきたのですが、台に十分大きい初速度を与えたので、小球が台に押されて動いているという解釈ではないのですか？

お礼日時：2018/08/10 12:21