物理【力学】第11講『はねかえり係数』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。
はねかえり係数落下したボールが床と衝突するとき，野球のボールとテニスボールでははねかえる高さが異なります。このような「はねかえりやすさのちがい」を表す方法を考えましょう。...
問題
[Level.1]
2つの小球A,Bがそれぞれ4.8m/sと3.2m/sの速さで，一直線上を互いに逆方向に進んで衝突した。 衝突後はA,Bそれぞれ2.0m/sと1.2m/sの速さで，はじめに進んできた方向と反対方向に進んだ。 A,B間のはねかえり係数を求めよ。
[Level.2]
下図のように，なめらかな水平面からの高さが20mの地点から，小球を10m/sで水平に投げた。 小球と水平面との間のはねかえり係数を0.60，重力加速度を9.8m/s2として，小球が水平面で一度はねかえった後の最高点の高さを求めよ。
[Level.3]
なめらかな水平面上で静止している質量mの小球Bに，速さvで運動している同じ質量の小球Aが衝突した。 A,B間のはねかえり係数をeとして，衝突後のA,Bの速度を求めよ。 また，衝突前後での力学的エネルギーの変化⊿Eを求めよ。 ただし，運動はすべて一直線上で起こっており，衝突前のAの速度の向きを正の向きとする。
この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。
答え
[Level.1]
0.40
[Level.2]
7.2m
[Level.3]
A：\(\frac{(1-e)v}{2}\)
B：\(\frac{(1+e)v}{2}\)
⊿E：\(-\frac{(1-e^{2})mv^{2}}{4}\)
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