【高校物理】運動量保存の法則の使い方 あなたは「外力が全て1方向を向いているか」調べてますか？

運動量保存の法則が成立する条件を知ってますか？

運動の過程ではたらく力が内力だけ

つまり外力がはたらいていたら、運動量は保存しません。

ところが…



なめらかな床の上の、なめらかな斜面をもつ台の上をすべる小物体の運動

この運動において運動量保存が成立するか調べるために、はたらく力が内力だけか調べてみましょう。

はたらく力を図示します

力を内力と外力に区別します

内力:2つのn

外力:mg、Mg、N

外力がはたらいているのだから運動量保存は成立しないはずですが…

この運動で、次の運動量保存が成立します



外力がはたらいていても運動量保存が成立する。なぜか？

それは、外力がすべて一方向を向いていれば、それに垂直な方向の運動量が保存するからです。

この問題、外力がすべて鉛直方向なので水平方向の運動量が保存します。だからvにxがついているのです。

運動量保存の法則を用いる手順をまとめると

①はたらく力をすべて図示する

②その力を内力と外力に区別する

③外力がすべて一方向を向いていないか調べる

④向いていれば、それに垂直な方向の運動量が保存する

運動量保存を使うときは、外力がすべて一方向を向いていないか調べよう❗

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プロフィール

高校物理・化学家庭教師

生徒合格実績

東京大学理Ⅲ、大阪市立大学医学部、近畿大学医学部、近畿大学薬学部など

学習参考書『高校物理発想法』出版

その他、Kindle書籍多数出版