良問の風 28番の質問です。解答に (1)静止状態から分裂すると、左右逆向きに動く。 その速さをv1

良問の風 28番の質問です。解答に

(1)静止状態から分裂すると、左右逆向きに動く。
その速さをv1.v2とすると
0=-mv2+3m•v1
逆方向の動きだから相対速度は u=v2+v1

とあるのですが、速さには向きがないのでマイナスにはなり得ないと思うのです。
左右逆向きが理由だとすると速さではなく速度なのではないでしょうか？

(3)分裂後の速度を右向きを正としてV1.V2とする。
運動量保存則より 3m•1/4u=mV2+2mV1
相対速度は負だから -u=V2-V1

これは(3)の解答ですが、これは問題にQは左向きに打ち出されたと書いてあるから相対速度は負ということで良いのでしょうか？
その場合Qの速度V2は初めから負としてはダメなのでしょうか？

初歩的な質問ですがよろしくお願いしますorz

No.1 ベストアンサー 回答者： kacchann 回答日時： 2017/03/28 02:42

(1)を回答。

>速さには向きがないのでマイナスにはなり得ないと思うのです
そうです。
速度のおおきさ(絶対値)＝速さ
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その本の(1)の解答の前半部を、
少し丁寧にかきなおしてみる。

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分裂後、「P+Q」とRは左右逆向きに動く。
よって
「P+Q」とRの「速さ」(速度の大きさ)を
それぞれv1,v2(※どちらも正の値)とすると
右向きを正としたときのそれぞれの「速度」は
P+Qの速度＝v1, Rの速度＝－v2…(1)
である。(※これわかるかな？)

よって運動量保存の式は、
0=-mv2+3m•v1
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これでいいかな？
次に(1)の解答の後半部をていねいな解き方で説明

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また、P+QからみたRの(相対的な)「速さ」がuである。
また、
P＋QからみたRの相対「速度」は、
右向きを正とすれば、
(1)より、
u=Rの「速度」－P+Qの「速度」
=-v2-v1

である。よって、相対的な「速さ」は、
その絶対値であるから、
u=|-v2-v1|=v1+v2
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というか作図でストレートに
u=v1+v2
とでるけど。これについては先生に質問してみて。

この回答へのお礼

解答ありがとうございます。よくよく考えてみると相対速度は速度の計算ですもんね。いやー、ややこしいですねσ^_^;
(3)の解説が結局よくわからなかったのですが、(1)と同じく速さで考えたら解けました。

お礼日時：2017/03/28 05:09