物理
高校生
解決済み
（1）でなんでcos30になるんですか？三角形が30°なのはわかるのですが、なんでこの式に入るかわかりません。
sか。
2.0 3.0
5.0 t[s〕
例題 29
知
133 運動量と力積 ピッチャーが投げた質量 0.15kgの
ボールをバッターがセンター方向 (正面)へ打ちかえした。こ
のとき,30m/sの速さで水平に飛んできたボールを仰角 60°の
方向に30m/sの速さで打ちかえしたものとする。
30m/s
30m/s
60%
(1)バットがボールに加えた力積 I の大きさはいくらか。
(2) ボールとバットの接触時間が1.0×10-2秒であったとすると, ボールが受けた平均の
力の大きさは何Nか。
例題 29
124 運動量の保存 (合体) 知 天井に
FFF
133
ここがポイント
物体の運動量の変化が一直線上でおこる場合は,正の向きを定めることにより数式のみで扱うこと
ができるが,一直線上でおこらない場合は図をかいて解くのがわかりやすい。 ピッチャーが投げたボ
ールをセンター方向へ打ちかえしたのだから、地面に対して垂直な平面上での運動と考えられる。
解答 (1) ボールの運動量の変化=与え
られた力積なので,図で表す
合
30°
0.15×30
力積
と右図のようになる。
保
考える。
得られたベクトルの図は二等
辺三角形なので,等しい2角
は30°となる
衝突後の
ボールの
運動量
60°
30
空宙
0.15×30
I = 0.15×30× cos 30°×2個
始点を
√3
える
衝突前のボールの運動量
=0.15x30x-
-×2
2
=4.5√37.8N・s
告白の
(2) ボールとバットが接触している間の力は複雑に変化していると考えら
れるが,一定の力 (平均の力) が加わっていたとして 「I=F⊿t」より
4.5/3
A
F=
≒7.8×102N
1.0×10-2
121
ここがポイント
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