36. 〈木材に打ちこまれた弾丸>
図のように,水平な床上に置かれた質量 M 〔kg〕,長さL〔m〕の
木材に,質量 m 〔kg〕 の弾丸を水平に打ちこむ。 弾丸は木材の中を
水平に進んでいく。弾丸が木材から受ける抵抗力は,速度や場所に
よらず一定として次の空欄を埋めよ。 ただし, 木材と弾丸の運動は
直線上に限られ,弾丸の大きさは無視できる。
L
m
M
木材を床に固定し,弾丸を速さ” [m/s] で打ちこむと
1/3の深さまで進入して止まった。
このとき,弾丸が木材から受けた力積の大きさは ア [N.s], 抵抗力の大きさは
〔N〕,
[イ [N] である。 よって, 弾丸が木材に進入してから止まるまでの時間は,ウ〔s] で
ある。 また, 弾丸が木材を貫通するには,エ xv [m/s]以上の速さで打ちこまなければ
ならない。
木材を固定せず, 床面がなめらかであるとき, 弾丸を速さ(エ)×vで打ちこんでも木材を貫
通しなかった。 弾丸は,オ ×L〔m〕の深さまで進入し, それ以降は木材といっしょに一
定の速さ xv [m/s] で動いた。
[18 大阪医大〕