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25_80 物理:様々な運動 / 物理:運動量と力積

運動量保存の法則の公式~2つの物体が反発しあう場合~

著者名: 藤山不二雄
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はじめに

ここでは運動量保存の法則の中でも、動いている物体どうしがぶつかりあった場合にフォーカスをして述べていきましょう。
図のように左から右へ球体Aが、速さ0.5m/sで動いています。Aの重さは0.1kgです。また球体Bが右から左へ、速さ0.1m/sで動いており、このBの重さは0.2kgです。AとBが衝突したあと、Bは0.3m/sで逆方向に進むようになりました。このときAは衝突後に、どちらの向きにどれぐらいの速さで進むか考えなさい

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公式の紹介

このような問題のときに使用できる公式があります。
初めての方はここで覚えてしまいましょう。

重さ  のA'が左から右へ  の速度で移動しています。一方で、重さ  のB'が右から左へ  の速度で移動しています。
AとBがぶつかったあと、それぞれもときた方向に 、  の速度でかえっていったとき、

の公式が成り立ちます。この公式を利用します。

衝突後のAの速度をvとすると

先程の公式を使って




すなわちAは、0.1m/sの速度で左から右へと動くことになります。
ちなみにv<0であれば、Aは右から左に動くということを重ねて覚えておきましょう。
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・運動量保存の法則の公式~2つの物体が反発しあう場合~

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『チャート式 新物理ⅠB・Ⅱ』 数研出版
教科書 物理Ⅱ』 東京書籍

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