物理
高校生
解決済み
この問題の(3)で、打つ前の速度と打った後の速度が同じになる理由が分かりません。
加えた力
の向き
181. 力積と速度 摩擦のない水平面上を速さで進んでい
る質量mの物体を打ち, その進行方向を変える。
(1) 進んできた向きから120°の向きに力を加えて打ったと
ころ、図のように、物体は60° だけ向きを変えて進んだ。
打った後の速度の大きさをひを用いて表せ。 工学
打つ前
(1)で加えた力積の大きさを,m, vを用いて表せ。
(3) 速さで進んできた物体を,速さは変えずに進んできた向きから120°の向きに進
ませたい。 このとき加える力積の大きさを,m, vを用いて表せ。 また, その向きも求
例題22
めよ。
ヒント (1) 打った後の運動量ベクトルは,最初の運動量と力積のベクトルを合成して得られる。
V
120%
60°
の物体の運動量の大きさと
(3) 打つ前の運動量 md を描き,それと始点を一致させて, 120
mo'
す向きに,打った後の運動量 mv を描く。 mdの終点から mv の終
点に向かって引いた矢印が,加えた力積4tとなる(図3)。 mo,
mdの大きさはいずれもmuなので、図3のベクトルで描かれた図形
は,二等辺三角形となる。 したがって, 力積の向きは,進んできた向
きから 150°の向きとなる。 力積の大きさは,
Fat=2xmvcos30°=√3mo
図3
F4t
120°
150°
30°
mv. mv
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ありがとうございます🙏