x軸上を正の向きに速さ 3.0m/s で進む質量 4.0kg の小球Aと、負の向きに速さ 1.0m/s で進む質量 2.0kg の小球Bが衝突した。その後、小球Aは速さ 1.0m/s で x軸上を正の向きに進んだ。小球Bの衝突後の速さはいくらか。
#センター17本試物理
衝突後の物体Bの速さを v と置きます。
衝突前の物体Aと物体Bの運動量の和は
4.0×3.0 + 2.0×(-1.0)
衝突後の物体Aと物体Bの運動量の和は
4.0×1.0 + 2.0×v
運動量保存の法則より上の2式は等しいから、
4.0×3.0 + 2.0×(-1.0) = 4.0×1.0 + 2.0×v
∴ 12 - 2.0 = 4.0 + 2.0v
∴ 2.0v = 6.0
∴ v = 3.0 [m/s]
(向きは正の向きです)