質問: 力学 力学です。 速さ40m/sで飛んできた質量0.14kgのボールをバットで打つと、ボールは反対向きに速さ60m/sで飛んでいった。ボールがバットから受けた力積の大きさは、()[ns]である。 解き方を教えてほしいです。
回答: 力積=受けた力の方向の物体の運動量変化です。例えばボールが水平右向きに運動していて、それを打ち返して水平左向き(反対向き)に飛ばしたとすると、水平左向きを正として運動量=(物体の質量〔kg〕)×(物体の速度〔m/s〕)なので打ち返す前のボールの運動量=0.14〔kg〕×(ー40)〔m/s〕☆水平左向きを正としたので、打ち返す前のボールの速度成分は負になる打ち返した後のボールの運動量=0.14〔kg〕×60〔m/s〕したがって力積=0.14×60ー0.14×(ー40)=0.14×60+0.14×40=0.14×(60+40)=0.14×100=14〔n・s〕となります。