Question

Nicholas

青線の部分を詳しく教えて下さい

Usin0
3234 気体分子の運動と気体の圧力① 右図のよ
うに、滑らかで水平な床上に固定した1辺/(m]の
正方形の枠の中に,質量 m
て速さ[m/s]で打ち出した。小球と枠とは弾性
衝突するものとする。
(1) 小球が右側の枠と衝突した際に,枠に与える
力積の大きさを求めよ。
(2) 小球と右側の枠との衝突の時間間隔を求めよ。
(3) 右側の枠が小球から受ける1秒間あたりの力積を求めよ。
vCosO
[kg]の小球を1個入れ
m

解説
(1) 右図のように,1回の衝突で小球が枠から受ける
力積は、枠に対して垂直な速度のx 成分で考えると,
運動量の変化と力積の関係から,
9
mvcosd
A
(右向き正)
ーmu cos 0- mv cos 0 = - 2mvcos 0 [N.s]
よって,作用·反作用の法則より,枠に与え
る力積は、+2mv cos 0 となるのでその大きさは、
2mv cos 0 [N·s]
(2) x方向の往復距離は 27である。弾性衝突をする
ので,速さのx成分は vcos@のまま変化しない。
小球は1往復(距離 2/ 進む) ごとに右側の枠と衝突
するので,衝突時間の間隔 At は、
ーmvcose
-mvcosé mvcosé
-2mvcos0
EES
5910L×9
om
27
At =
U Cos 0
0
回と
U COS
(3) (2)より, 1秒あたりの衝突回数は,
2/
なるので、(1)と合わせて, 右側の枠が小球から受け
る1秒間あたりの力積は,
の
内器容
U cos 0
mo° cos°0
2mv cos 0-
27
貸
n no0
三

気体 圧力

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

たこ焼き

運動量の変化は力積を表します　
今回は衝突による力積だから、
(衝突後の運動量)－(衝突前の運動量)=力積、です。
右向きを正とすると、衝突後の運動量は－mvcosθ
衝突前の運動量は+mvcosθだから、
力積=(衝突後の運動量)－(衝突前の運動量)
=(－mvcosθ)－(+mvcosθ)
　　=－2mvcosθ

分からなければ質問してください

Nicholas

理解しました
ありがとうございましたm(__)m