質問: 高校物理 この問題どなたか解説お願いします!!
回答: ID非公開さん (1) 運動量保存の法則より、 x方向:2m・v + m・2vcosθ = (2m+m)Vcos30° ...1 y方向:0 + m・2vsinθ = (2m+m)Vsin30° ...2 1,2を解いて、V, θ を求めます。 1÷2 より、V を消去します(sinθ≠0)。 (2mv+2mvcosθ) /(2mvsinθ) = cos30°/sin30° (1+cosθ)/sinθ = √3 1+cosθ = √3 sinθ 両辺を2乗して、 1 +2cosθ +cos2θ = 3sin2θ 1 +2cosθ +cos2θ = 3(1-cos2θ) 4cos2θ +2cosθ -2 = 0 2cos2θ +cosθ -1 = 0 (cosθ +1)(2cosθ-1) = 0 cosθ≠1 より、 cosθ = 1/2 ∴ θ = 60° 2より、 2mvsin60° = 3mVsin30° 2v・√3/2 = 3V・1/2 V = (2√3/3)v (2) Aが受けた力積は、Aの運動量の変化に等しいので、 力積のx, y成分を Ix, Iy とすると、 x成分:Ix = 2mVcos30° -2mv y成分:Iy = 2mVsin30° -0 Ix = 2m・(2√3/3)v・√3/2 -2mv = 0 Iy = 2m・(2√3/3)v・1/2 = (2√3/3)mv よって、Aが受けた力積は、 y軸正の向き (2√3/3)mv となります。