〔質問〕 質量Mのロケットが、宇宙空間をチカラ受けずに一定の速度Voで進んでいる。右方向を正の向きとして問に答えよ。…。 (著作権の関係で以下省略します) |
〔回答〕 この問題は、運動量の保存則より解くことができます。 「物体同士で力を及ぼしあうだけで、外部から力を受けていないなら、全体の運動量は変化しない」というものです。 また、(運動量)=(物体の質量)×(速度)で求めることができます。 これらのことを使うと、 (ロケットから見たAの速度)-v=va-V va=V-v …① また、運動量の保存則より、 (打ち出す前の運動量)=(打ち出した後のロケットの運動量)+(打ち出されたAの運動量) MVo=(M-m)V+m(V-v) (Aの速度は①より) MVo=MV-mv (展開して整理) MV=MVo+mv V=(MVo+mv)/M となります。 |
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