【演習】運動量と力積

物理【力学】第9講『運動量と力積』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

運動量と力積運動エネルギーと運動量はともに質量と速度で決まりますが，それぞれ役割がちがいます。物体はエネルギーを使って仕事ができますが，運動量では何ができるのでしょう？...

問題

[Level.1]
15m/sの速さで運動している質量1.8kgの物体に対し，30Nの力を運動と同じ向きに0.30秒間加えた。 このとき物体の速さは何m/sになるか。

[Level.2]
東向きに20m/sの速さで飛んできた質量0.20kgのボールを，バットで打ち返したところ，ボールは西向きに同じ速さで飛んでいった。 バットがボールに与えた力積の向きと大きさを求めよ。

[Level.3]
20m/sの速さで飛んできた質量0.20kgのボールを，バットで打ち返したところ，ボールは飛んできた方向に対し，120°をなす向きに同じ速さで飛んでいった。 バットがボールに与えた力積の向きと大きさを求めよ。

この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。

答え

[Level.1]
20m/s

[Level.2]
西向きに8.0N・s

[Level.3]
飛んできた方向に対し,150°をなす向きに6.9N・s