高校物理

高校物理
5分で解ける!力積と運動量(二次元)に関する問題

77

5分で解ける!力積と運動量(二次元)に関する問題

77

子どもの勉強から大人の学び直しまで
ハイクオリティーな授業が見放題

カンタン登録1分

この動画の問題と解説

練習

一緒に解いてみよう

高校物理 運動と力60 練習1 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業
lecturer_avatar

バットがボールに与えた力積の方向と大きさを求める問題です。

二次元の力積はベクトルで考える

高校物理 運動と力60 練習1 全部

lecturer_avatar

まずは打つ前のボールの速度をベクトルv、打った後のボールの速度をベクトルv'として、力積を表す式を書いてみましょう。

高校物理 運動と力60 練習1 図の下側1行目

lecturer_avatar

ここで1つ注意しなくてはならないことがあります。バットで打つ前の速さも、バットで打った後の速さも同じvですが、方向が異なる点です。つまり、運動前後の運動量の「大きさ」は同じでも、「方向」が違うのですね。このような二次元の場合を考えるときは、運動量のベクトルを作図しましょう。

高校物理 運動と力60 練習1 問題文と左側の図 赤字あり

ベクトルを描いて力積の方向と大きさを求めよう

lecturer_avatar

問題文より、打つ前の運動量は右向きで大きさがmv、打った後の運動量は上向きで大きさがmvですね。2つの運動量について、ベクトルの差を考えましょう。

高校物理 運動と力60 練習1 右の赤字の図
lecturer_avatar

直角三角形で、斜辺以外の2辺が等しいことから、直角二等辺三角形ができました。力積のベクトルF・tの向きは、運動前から運動後へ斜め45°上向きであることが確認できました。また、 三平方の定理 から、求めたい力積の大きさは他の辺の長さの√2倍となりますね。

答え
高校物理 運動と力60 練習1 図の下側3行分
lecturer_avatar

ベクトルを使って作図すれば、力積の方向と大きさを求めることができるのです。2次元の力積と運動量の問題の解き方をよく覚えておきましょう。

力積と運動量(二次元)
77
友達にシェアしよう!
  • 学校で使っている教科書にあわせて勉強できる

      会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。
      ご利用のメールサービスで @try-it.jp からのメールの受信を許可して下さい。詳しくは
      こちらをご覧ください。

      高校物理の問題

      この授業のポイント・問題を確認しよう

      運動と力

          会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。
          ご利用のメールサービスで @try-it.jp からのメールの受信を許可して下さい。詳しくは
          こちらをご覧ください。

          力積と運動量

              会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。
              ご利用のメールサービスで @try-it.jp からのメールの受信を許可して下さい。詳しくは
              こちらをご覧ください。

              高校物理