💡 ヒント：振り子の衝突（完全非弾性）

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

角度 \(\theta_0\) で支えていた小球 A を放し、別の振り子の小球 B と完全非弾性衝突する問題。「衝突前の速度はエネルギー保存」「衝突は運動量保存（質量比 3:2）」「衝突で力学的エネルギーは減少」を使う。

✏️ 求めるもの

衝突前の A の速さ、合体後の速さ、衝突で失われたエネルギー。「\(v_A = \sqrt{2gl(\cos\theta - \cos\theta_0)}\)」「運動量保存：\(3m v_A = 5m v'\)」「\(\Delta E = (1/2)\mu (1-e^2)v_{\text{相対}}^2\)」。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. (1) 衝突前の v_A：エネルギー保存 \(v_A = \sqrt{2gl(\cos\theta - \cos\theta_0)}\)
  2. (2) 衝突後の v'_A：運動量保存 \(v' = (3/5) v_A\)
  3. (3) 失うエネルギー：\(\Delta E = \tfrac{1}{2}(3m)v_A^2 - \tfrac{1}{2}(5m)(v')^2 = \tfrac{6}{5}mv_A^2\)
注意

完全非弾性衝突では運動量は保存するが、エネルギーは失われる。「運動量保存」と「エネルギー減少」のセット。完全弾性衝突はエネルギーも保存。