「運動量保存の法則」　例題２

2006.2.1 解説：教育センター　平田　慈
出題：中村陽一
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解説ビデオ

例題２

図のように，なめらかな水平面に向かって小球が飛んできて，鉛直線と 30 ° の角をなして，2.4〔m/s〕の速さで衝突した。 衝突後，小球は鉛直線と 60 ° の角をなす方向にはね返った。衝突直後の速度の水平成分と鉛直成分の大きさ，および反発係数 e を求めよ。

解答・解説

速度を面に平行な成分と垂直な成分にわけて考える。反発係数に関係するのは垂直成分のみ。

解答例

水平右向きに x 軸，鉛直下向きに y 軸をとる。衝突前の速度は
水平成分：〔m/s〕
鉛直成分：〔m/s〕
衝突後の速度の水平成分と鉛直成分を ， とすると， 面に平行な方向の速度は変わらないので水平成分は不変であり
〔m/s〕
また，60 ° の方向に飛んだから
　&there4 〔m/s〕
反発係数は面に垂直な速度成分の比だから、
答　衝突後の速度の水平成分は 1.2〔m/s〕，鉛直成分は -0.69〔m/s〕，反発係数は 0.33
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