質問: 運動量保存について。 質量mの小球を自由落下させ、傾き30度のなめらかな斜面に衝突させたところ、水平にはね返った。衝突直前の速さをv0として、衝突直後の速さvをv0を用いて求めよ。 という問題について質問です。 解説によると、斜面方向をx軸、斜面に垂直な方向をy軸にとると、x軸方向で運動量が保存するため、 x軸方向での運動量保存の式を立てて解いているのですが、 y軸方向では運動量保存は成り立っていないのでしょうか? y軸方向について、-mv0cos30°=mvsin30°としても計算がうまくいかず・・・。 y軸方向に外力は働いてないから運動量保存する、と思ってy軸方向で運動量保存の式を立てたのですが そもそもこの解釈が間違っているのでしょうか・・・。 どなたかもしよければ教えてください。
回答: >y軸方向に外力は働いてないから・・・ いえ、y軸方向にこそ、衝突時に力が働いているのです。 理想の状態で、平面と平行な方向に力を加えようがないですよね。 衝突の時は、平面に垂直な方向に力が加えられます。