Question

おと

力学

問5
F⊿t=2mvで最初と同じだから最初と同じ形になるなと判断したのですがそれで大丈夫でしょうか、？？？

問1 衝突後の小物体Aの速度を表す式として正しいものを一つ選べ。
一問2 tの間に小物体Aが小物体Bから受けた力の平均値を表す式として正しい」
40
第1章 カと運動
$5 運動量
2に入れる式とし
科学的に正しい考察となるように,文章中の空欄 1
て最も適当なものを, 下の選択肢のうちからそれぞれ一つずつ選べ。
む質量mの小物体Bが衝突し, 衝突後も2軸上を運動した
た時間を4, はね返り係数(反発係数)を e(0<eS1)とする
2 次の文章は, この実験結果に関する生徒たちの会話である。生徒たちの説明が
衝突時に接触し、
「短い時間の間だけど, 力は大きく変化していて一定じゃないね。」
「そのような場合, 力と運動量の関係はどう考えたらいいのだろうか。」
「測定結果のグラフの1=4.0×10"sから=19.0×10-°s までの間を2台の台車が
接触していた時間tとしよう。そして, 測定点を滑らかにつなぎ, 図2のように
影をつけた部分の面積をSとしよう。弾性衝突ならば, S=
0 -2ev
0
ーev
6 2ev
6 ev
ev
1が成り立つはず
のを一つ選べ。
だ。」
「その面積Sはグラフからどうやって求めるのだろうか。」
「衝突の間にAが受けた力の最大値を子とすると, 面積Sはおよそ2
emv
2emv
emv
0
24t
の
At
に等しい
At
(1-e)mu
24t
(1-e) mu
6
2(1-e)mu
At
At
(1+e) mu
の
24t
と考えていいだろう。」
F(N]
50
(1+e)mu
2(1+e)mu
9
At
At
●Aが受けたカ
B 高校の授業で, 衝突中に2物体が及ぼし合う力の変化を調べた。カセンサーの
ついた台車 A. Bを,水平な一直線上で, 等しい速さで向かい合わせに走ら中
衝突させた。センサーを含む台車1台の質量 mは1.1kgである。それぞれの台南
が受けた水平方向の力を測定し, 時刻!との関係をグラフに表すと図1のように
なった。ただし,台車Bが衝突前に進む向きを力の正の向きとする。IN
40
30
S
20
10
itims]
0
-20
E10}
F(N)
50
-10
●Aが受けた力
20-
40
-30
30
- 40
ABが受けた力
20
-50
10
図2
0
10
t[ms]
1の選択肢
- 10
-20
0。
の m0
2mu
④ 0
mv
- 30
mu
6 mo
0 2m
- 40
2の選択肢
ABが受けた力)
-50
図1
fAt
fat
6 2fAt
0 年0

台
42
第1章 カと運動
2f
VJ O
2f
の速さゃはいくらか。最も近い値を一つ選べ。
m/s
2 0.15
6 0.45
0.25
0 0.050
の 0.35
6 0.55
0
ープ
l0
-2f
るか。そのグラフとして最も適当なものを一つ選べ。
/12
V』 O
2f
FA
2f
0
0
ーf
|0
-2f|
-2f
-2f
図3
d @
2f
6 FN
2f
S0
30
|0
-f
400
-f
00
-2f
-2f

く座標系から見ると, 衝突前のAの速度は0-0=ーu, Bの速度は20-0=である。 この
速度は前の実験と同じである。よって, 衝突のとき AとBの間ではたらく力の時間変化は
となる。
前の実験のものと同じである。答は0。