走る台と小球

サンダさんの書込 (2006/07/22(Sat) 11:58)

どうも高三理系サンダです．表記が微妙な問題で困っております．

水平で長いレールの上を長方形ABCD（進行方向の辺がDC,後方がAB,AB=DC=2m）状の台車が20m/sで走っている．ABCD平面も水平で，滑らかな平面となっている．ADの中点を原点O，AからBの向きをx軸の正，進行方向をy軸の正の方向として，平面状の座標系を示すものとする．

小さな物体Pを原点Oから台車に対して初速V0(m/s)でx軸の正の向きに打ち出した．ただしV0>0.2m/sとする．このときのPの軌跡をxy平面に示したグラフの選択肢の中から選べ．という問題で．

気に掛かるのは「台車に対して〜打ち出した」の記述で，この場合台車に対しての速度がx軸方向のみなのでy軸方向はPと台車が同じ速さということなのか，それとも，ただ単に台車に対して原点が通過する瞬間に打ち出したのか，と，どちらなのかわからないのです．

解答がまだの問題なのでなんとも言えないのですが物理の記述での決まりなどあればよろしくおねがいします．長くなりました．

はじめまして．

似たハンドル・ネームかとまちがえました(笑)．

いま定義されたOxy系は，台車に固定された座標系ですね．原理的には，台車の運動に左右される非慣性系です，念のため．

しかし， >小さな物体Pを原点Oから台車に対して初速V0(m/s)でx軸の正の向きに打ち出した．

こう明記している以上，Oxy系での初期条件を与えているので，その時のy軸方向の初速度は0と解釈します．それが嫌なら，下記のように

小さな物体Pを原点Oから台車に対して初速度として；・x軸の正の向きに，速さVx_0(m/s), ・y軸の正の向きに，速さVy_0(m/s)=0, で打ち出した．

とでも書けば，明確になるのでは？

勿論，上の記述はOxy系での記述ですから，地上からみた速度は別に静止座標系を定め，それから見た点Oの説明が必要ですよね．さらにOxy系で見ていても,t=0以後は，台車の運動がわからないと何も言えませんよね．