思考実験につき空気抵抗はないものとします。
両端が壁で完全に固定された摩擦の生じないテーブルがあります。
テーブルの上の中央で静止している質量 1 kg の立方体Aがあります。
テーブルの左側から質量 1 kg の立方体Bが速さ
の等速直線運動をしてきて、立方体Aに完全弾性衝突をしました。その後、立方体Bは静止したままで、立方体Aは右方向に速さ
の等速直線運動をして壁と完全弾性衝突をします。すると、立方体Aの運動は瞬時に左方向への速さ
の等速直線運動に変わります。その後、立方体Aは立方体Bに完全弾性衝突をします。
すると、その後、立方体Aは静止したままで、立方体Bは左方向に速さ
の等速直線運動をして壁と完全弾性衝突をします。すると、立方体Bの運動は瞬時に右方向への速さ
の等速直線運動に変わります。その後、立方体Bは立方体Aに完全弾性衝突をします。
以上の一連の運動が永遠に繰り返されます。
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立方体Aの速さを v1 とし、立方体Bの速さを v2 とし、質量を m1 = m2 = 1 とします。
運動エネルギー保存の法則:

運動量保存の法則:

次のように置きます。

すると、@ より、

A より、

m1 = m2 = 1 より、C は次のようになります。

初期条件
より、
になります。したがって、B は次のようになります。

D は次のようになります。

よって、

立方体Aが壁と完全弾性衝突をした直後から F は次のように変わります。
x + y = −1 ・・・ G
この式は、その後に、立方体Bが壁と完全弾性衝突をした直後から F に再び変化します。
E F G のグラフを書くと次のようになります。交点をそれぞれ A,B,C,D とします。

初期条件:しばらく点Aの位置に留まる → 立方体Bが立方体Aに衝突 = 点Bの位置へジャンプ
→ しばらく点Bの位置に留まる → 立方体Aが壁に衝突 = 点Cの位置へジャンプ
→ しばらく点Cの位置に留まる → 立方体Aが立方体Bに衝突 = 点Dの位置へジャンプ
→ しばらく点Dの位置に留まる → 立方体Bが壁に衝突 = 点Aの位置へジャンプ
→ しばらく点Aの位置に留まる → 立方体Bが立方体Aに衝突 = 点Bの位置へジャンプ
→ しばらく点Bの位置に留まる → ( 省 略 )
つまり、 A→B→C→D→A→B→C→D→A→ ・・・・
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