問 題
滑らかな水平面の一直線上を速さ 2.0 m/s で進んでいる質量 3.0 kg の小物体に、進行方向の力を加えたところ、小物体の速さは 4.0 m/s になった。このとき、加えた力積の大きさとして最も妥当なのはどれか。
なお、小物体の運動量の変化はその間に小物体が受けた力積に等しい。また、運動量は小物体の質量と速度の積である。
1．1.0 N・s
2．2.0 N・s
3．4.0 N・s
4．6.0 N・s
5．8.0 N・s
正解 (4)
解 説
小物体について、上図のようにまとめることができます。
問題文より、運動量が 質量 × 速度 です。運動量が 3 × 2.0 = 6.0 から、3 × 4.0 = 12.0 に変化しています。これも問題文より、運動量の変化分 12.0 – 6.0 = 6.0 が受けた力積です。
以上より、正解は 4 です。
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