物理　第一編　「力と運動」 3 章：運動量の保存 No.2 Ｃ応用：平面内での考え方 2m/s 図のような場合、「運動量の変化＝力積」はどう考えるべきだろうか？ 1kg 平均の力力積＝ 1kg 運動量の変化＝ 20 2 Ｎ 2m/s 衝突時間 0.1 秒何が悪かったのか・・・？運動量や力積は下の理由で＿＿＿＿＿＿＿であることが原因である。＜ベクトルかスカラーか？＞例　「北向きに 3m/s の速度」→２倍すると「＿＿＿向きに＿＿＿＿ m/s の速度」（やっぱり＿＿＿＿＿＿のままである）例からわかる大事なこと・・・ベクトルにスカラー（単なる数字）を掛けても＿＿＿＿＿＿＿＿である。では、力積や運動量はどうだろうか？力積　＝　力　×　時間と、いうことで・・・力積は＿＿＿＿＿＿｝運動量　＝　速度　×　質量｝と、いうことで・・運動量は＿＿＿＿＿＿ということで、運動量や力積は「ベクトル」なので、合成（足し算）や引き算は注意が必要である。しっかり作図で考えよう。ベクトルの合成（足し算） → A ベクトルの引き算 → A → B → B 運動量の変化は引き算で求めるので、このように作図で行う必要があったのだ！では、あらためて運動量の変化を考えると・・・終わりの運動量 2× 1 2× 1 最初の運動量このように、作図の工夫をして「運動量の変化＝力積」を使うこと！【付足：引き算のいろいろ・・・】本来は「運動量の変化」は運動量の引き算でも求めるべきであるが、下の式を眺めてみると・・・ → = Ft 変形 m（ → ） = Ft どうやら＿＿＿＿の引き算でも質量ｍを掛ければ代用できそうである。いずれの方法にしろ、の部分は「ベクトルの引き算」なので作図をすること！問 14 それぞれ質量が 3.0kg，3.0kg，2.0kg の 3 つの球 A，B，C が図に示したような速度で運動している。 → このときの運動量をそれぞれ → pA，p→ B，p C〔kg・m/s〕とする。また，ルート 2 ＝ 1.4 とする。 → → （1）p A ＋ p B の大きさと向きを求めよ。 → → （2）p A － p B の大きさと向きを求めよ。 → → （3）p A － p C の大きさを求めよ。＜ヒント＞先に運動量を計算しておく → pA ＝＿＿＿＿ kg・m/s（＿＿＿向き） → pB ＝＿＿＿＿ kg・m/s（＿＿＿向き） → p ＝＿＿＿＿ kg・m/s（＿＿＿向き） C あとは作図で・・・（1）（2）（3）例題 5 東向きに速さ 20m/s で飛んできた質量 0.15kg のボールをバットで打ったところ，ボールは同じ速さで別の向きにはねかえったとする。ボールのはねかえった向きが次の（1），（2）のとき，ボールに与えられた力積の大きさと向きを求めよ。ルート 2 ＝ 1.4 とする。（1）西向き（2）北向き・・・要作図類題 5 正の向きに速さ 10m/s で飛んできた質量 0.40kg のサッカーボールをヘディングしたところ，ボールは正の向きに対し 120° をなす向きに同じ速さではねかえったとする。このとき，ボールに与えられた力積の大きさと，力積の向きが正の向きとなす角度を求めよ。ルート 3 ＝ 1.7 とする。＜ヒント＞図で把握しないと絶対に解けない！