運動量 角運動量 平均の力

質量150g の硬球が時速108km で飛んできた。SI 単位を用いて以下の問いに答えよ。
1 、ボールの持つ運動量の大きさはいくらか。
2 、これをバットで垂直に打ち返そうとする時、肩の位置から見たボールの角運動量の大きさはお
よそいくらか。ただし、体の回転軸からバットのボールが当たる部分までの距離を1.2m とする。
3 、ボールは全く反対向きに打ち返され、その直後の速度はちょうど時速72km だった。ボールが
バットに接触する時間を0.01 秒とすると、バットにかかる平均の力はどれだけか。

この問題を解くときに使う公式と解法を教えてください。
よろしくお願い致します。

No.1 ベストアンサー 回答者： sanori 回答日時： 2009/06/23 00:35

こんばんは。

１．
運動量　＝　ｍｖ　［ｋｇ・ｍ／ｓ］
ｍ　＝　０．１５０　［ｋｇ］
ｖ　＝　１０８０００／３６００　［ｍ／ｓ］


２．
角運動量　＝　ｍｖｒ・sinθ
垂直なので、θ＝９０度、sinθ＝sin９０度＝１
ｍ　＝　０．１５０　［ｋｇ］
ｖ　＝　１０８０００／３６００　［ｍ／ｓ］
ｒ　＝　１．２　［ｍ］


３．
ｖの変化は、
７２０００／３６００　－　（－１０８０００／３６００）
　＝　７２０００／３６００　＋　１０８０００／３６００
　＝　（７２０００＋１０８０００）／３６００　［ｍ／ｓ］

このｖの変化が０．０１秒に平均的に起こったということは、
加速度ａは、
（７２０００＋１０８０００）／３６００　÷　０．０１　［ｍ／ｓ^2］

平均の力Ｆは、
Ｆ　＝　ｍａ


以上ですが、
１と２は、超がつくほど基本的なことなので、今日を限りに、二度と忘れないようにしましょう。

この回答へのお礼

丁寧にありがとうございます。
本当に助かりました＾＾

お礼日時：2009/06/23 01:16