高校レベルの物理の知識があれば解けます。

十分な長さのある垂直なレールに沿って、半径0、重さ1kgのボールを地面(高さ0)から真上に向けて1秒おきに8個、初速40m/sで発射します。 重力加速度を10m/s^2、ボール同士、ボールと地面の衝突はすべて弾性衝突、摩擦及び空気抵抗はないものとします。 最初のボールの発射を0とした時に、100秒後最も高い位置にあるボールの地面からの高さを求めてください。

ヒント

  • 初速40m/sで真上に発射されたボールは、衝突がない場合、4秒で最高高度80mに到達し、その後4秒かけて落ちます。
  • 地面とボールが弾性衝突した場合、ボールは衝突時と等しい速さで逆方向に跳ね返ります。
  • 同じ重さのボール同士が弾性衝突した場合、二つのボールの速度は入れ替わります。

問題の解答と解説

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