💡 ヒント:反発係数の基本

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

反発係数 \(e\) は「跳ね返りの度合い」を表す数。スーパーボール(\(e \fallingdotseq 0.9\))はよく跳ね返り、粘土の球(\(e \fallingdotseq 0\))はくっついて跳ね返りません。値の範囲は \(0 \le e \le 1\)。\(e>1\) は通常起きません。

とくに \(e=0\)(完全非弾性衝突)は2球が一体化し、\(e=1\)(弾性衝突)は運動エネルギーが完全に保存される、という特別な意味があります。

✏️ 求めるもの

反発係数 \(e\) の値ごとの性質(弾性/完全非弾性/一体化)を正しく区別すること。\(e=0\) と \(e=1\) の意味を取り違えないように。

🔬 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. \(e\) の値で分類:\(e=1\)・\(0
  2. \(e=0\) の判定:「衝突後にくっつく=相対速度がゼロ」なら \(e=0\)
  3. \(e=1\) の判定:「跳ね返り後の相対速度が衝突前と大きさが等しい」なら \(e=1\)
  4. エネルギー保存との関係:\(e=1\) のときだけ運動エネルギーが厳密に保存される。\(e<1\) では一部が熱・音に変わる
注意

完全非弾性衝突」と「非弾性衝突」は別物。完全非弾性は \(e=0\)(一体化する特別な場合)、非弾性は単に \(e<1\)(一般的なケース)を指す。用語の混同に注意。