質問: 物理に関する質問です。 こんにちは 物理の問題がわからないので、教えていただきたいです。 質量2mの物体を速さvで、静止している質量mの物体に衝突させたところ、それぞれv’、v’で運動した。外力は作用せず、弾性衝突であるものとする。 (1)衝突前後における運動量保存則を示しなさい。 (2)衝突前後における力学的エネルギー保存則を示しなさい。 (3)上記を解いて、衝突後の速度、v’、v’を求めよ。 以上です。 お手数をおかけ致しますが宜しくお願い致します。
回答: 運動量保存の法則は m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 力学的エネルギー保存の法則は e = (1/2)m1v1^2 + (1/2)m2v2^2 が一定。(今回高さは変化しないので) 弾性衝突の時、力学的エネルギーが保存されます。 (1) 上記の運動量保存則に代入してください。 2m・v + m・0 = 2mv' + mv' あとは整理。 (2) 前の力学的エネルギーは (1/2)(2m)v^2 + (1/2)m・0^2 後の力学的エネルギーは (1/2)(2m)v'^2 + (1/2)m・v'^2 これらを等号で結べば良いです。 (3) あとは機械的な連立方程式を解くだけです。