185.空中での分裂
解答
3v°
一連の運動において、
鉛直方向には重力 (外力)
がはたらくため, 鉛直方
向の運動量は保存されな
g
指針 水平方向では,物体は内力のみをおよぼしあうので, 分裂前後
での水平方向の運動量の和は保存される。また, Aは出発点にもどって
おり, Aの水平方向の速さは,分裂前の物体の水平方向の速さに等しい。
運動量保存の法則の式を立ててBの速さを求め,水平距離を計算する。
解説 初速度の水平成分の
大きさは,V2 vcos45°=»で
あり(図1),最高点での速度
はこの水平成分に等しい。 分
裂前に物体が進んでいた水平
方向の向きを正とすると, 分裂直後のAの速度はーひとなる。分裂直後
のBの速度を 2とすると, 水平方向の運動量は保存されるので(図2),
い。
○最高点で,物体は水平
方向に速さ で飛んでい
る。破片Aが出発点にも
どっているので, 破片A
の水平方向の速さもひで
V2 -0 A
B
V2
2m
m
3
3
45°
正の向き
図1
図2
ある。