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なめらかな水平面上を、質量20kgの物体が6.0m/sの速さで運動をしている。

物体の進行方向に8.0Νの力を5.0秒間加え続けると、物体の運動量はいくらになるか。
また、物体の速さはいくらになるか。


よろしくお願いします*

A 回答 (2件)

教科書に載っていること、そのままだと思いますが、教科書の説明は分かりにくいのかもしれませんね。



力積は 力×時間 で求められ、運動量に変化を与える物理量です。
つまり、 はじめの運動量 + 力積 = 変化後の運動量
です。 これから、力積と運動量は同じものと考えてもよいです。
また、
運動量 = 質量 × 速度
ですから、質量が分かっていれば、 速度と運動量は相互に変換可能です。

この問題は、加速度を持ち出すより、力積を使ったほうが簡単ですし、それが正しい考え方でしょう。
力積の定義に従った、すなおな、よい問題です。
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確かに力積を求めることはできます。


でもこの場面ではわざわざ力積を求めなくてもどういう運動が起こっているかは理解できます。
質量×加速度=力の関係で加速度を求めることができるのですから力積を使う必要はないのです。

力積は働いている力の積み重ね、合算でしか力の働きを考えることができない場面で使う考え方です。
衝突はそういう場面の例の一つです。
衝突の起こっている間に働いている力の具体的な内容は分かりません。ただ、前後での運動量が変化していることから力がある時間働いたはずだということが分かるのです。運動量変化から分かるのは力の累積値だけです。力積というのはこの力の累積値のことです。

もし一定の力が働いているということが分かっているのであれば
力×力が働いていた時間=力積になります。
これは教科書に載っていることのはずです。

こんな所に質問を出さずに、自分で教科書を見て考えて下さい。
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人がとびうつった後の小船の速さと、その時小船が受けた力積を求めよ。

答え 【2.4m/s 進行する向きと逆向きに2.8×10²N・s】  

よろしくお願いします

Aベストアンサー

飛び移った後の小船の速度をvとすると、
運動量保存則より
 (250+50)×3.5 = 250×v + 50×9
 1050 = 250v + 450
 250v = 1050 - 450
 v = 600/250 = 2.4(m/s)

小船の受けた力積は
 力積 = 小船の運動量の変化 = 250×(2.4-3.5) = -275N
有効数字が二桁ならば、
 -2.8×10^2N


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