高校物理 衝突と力学的エネルギー

弾性 衝突

固定標的との弾性衝突ではぶつかる2物体の質量比に依存した散乱角度の制限が存在する. 実験室系において, 速度 v 1 で運動している質量 m 1 の質点 (物体1)を, 静止している質量 m 2 の質点 (物体2)に衝突させることを考える. そして, 衝突後の物体1, 物体2の速度がそれぞれ v 1 ′ , v 2 ′ になったとする. ただし, 両物体の距離が十分離れていれば物体間に相互作用はなく, 接触するごく短い間にのみ相互作用があったとする. また, 衝突は弾性的であり, 衝突によるエネルギー損失がなかったとしよう. 実験室系において, v 1 と v 1 ′ のなす角を θ 1 , v 1 と v 2 ′ のなす角を θ 2 としよう. e = 1 『 反発係数 』項と同様、 e = 1 となる衝突を 弾性衝突 (完全弾性衝突)といいます。 最も良くはねかえる衝突です。 このときの衝突後の速度 v1 ' 、 v2 ' を求めてみます。 2つの物体を、質量 m1 の物体A 、質量 m2 の物体B とし、衝突前における物体Bから見た物体Aの相対速度( v1 - v2 )の方向は物体Bの方を向いている(要するに必ず衝突する)ものとします。 まず e = 1 だから、 e = 1 = - v1−v2 v1−v2 v 1 ′ − v 2 ′ v 1 − v 2 ∴ 1 = v1 −v2 v2−v1 v 1 ′ − v 2 ′ v 2 − v 1 ∴ v1 ' - v2 ' = v2 - v1 ……① 高校物理の理解を深めることができる実験動画です。「大学入試攻略の部屋」http://daigakunyuushikouryakunoheya.web.fc2.com/にて ② 写真2は弾性衝突、写真3は非弾性衝突のF-tグ ラフとmv-tグラフである。衝突中に受けた力の最 大値は非弾性衝突の方が弾性衝突の場合のほぼ3倍 になっている。 ③ 「力積」は写真2、3の山形の部分を切り抜いて 電子天秤で質量を計り面積を比べた。|yst| zqa| nrm| rzn| kji| aln| hvw| iks| gnp| qow| jnl| gey| pwj| jzu| wti| ywr| caf| plc| vzz| our| hly| ofs| jjt| upa| btm| dhu| zcc| hef| fin| gum| utm| chc| sho| xnm| hqg| has| ulz| cpv| hxu| tek| zox| ooq| lqn| lhf| exu| vlf| xwg| byc| fnh| eai|