高校物理「力学」「運動量の保存」「合体」

高校物理「力学」「運動量の保存」「合体」

なめらかな水平面上で、質量１．５ｋｇの物体Ａが右向きに４．０ｍ／ｓの速さで進み、左向きに２．０ｍ／ｓで進んできた質量１．０ｋｇの物体Ｂと衝突し、一体となって同一直線上を運動した。
このとき、一体となった物体の速度を求めよ。


なめらかな水平面上で、一体となって運動した場合も、運動量が保存します。


解答解説はこのページ下に掲載します。


センター過去問




衝突して一体となった場合も、内力のみがはたらくので、運動量の保存が成り立ちます。
つまり、「衝突前の運動量の和＝衝突後の運動量の和」です。
運動の方向は右向きを正とすると、ｖA＝４．０，ｖB＝−２．０ですね。衝突後の速度をｖとすると、

１．５×４．０＋１．０×(−２．０)＝２．５ｖ

あとはこれを計算して、

６−２＝２．５ｖ
　　４＝２．５ｖ
　　ｖ＝４／２．５
　　　＝１．６[ｍ／ｓ]

よって、一体となった物体は右向きに１．６ｍ／ｓの速さで進むことがわかりました。


つづく→運動エネルギーの変化量


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