平成28年度センター試験【物理】第1問 問4|運動量保存の法則

参考資料

 

物体の質量 m と速度 v の積 mv を運動量と言います。

2つの物体 A(質量 M)と B(質量 m)があり、それぞれ速度 vA、vB で動いているとします。

A と B が衝突してそれぞれの速度が vA’、vB’ に変化したとき、衝突前後の運動量について(1)式が成り立ちます。

参考資料 (1)式

すなわち衝突前の運動量の和と衝突後の運動量の和は等しいということであり、これを運動量保存の法則と言います。

 

この法則を問題にあてはめましょう。

最初は物体 A も B も静止しているので速度は 0 であり、動き出した直後の物体 A の速度を v’ とすると(2)式が成り立ちます。

参考資料 (2)式

 

したがって物体 A に対する物体 B の相対速度は(3)式のとおりです。

参考資料 (3)式

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