平面内の衝突(成分ごとに保存)
着眼点運動量はベクトルなので、x 方向と y 方向でそれぞれ保存の式を立てる。
例題
1
なめらかな水平面上で、東向きに 4.0\ \mathrm{m/s} で進む 1.0\ \mathrm{kg} の物体と、北向きに 4.0\ \mathrm{m/s} で進む 1.0\ \mathrm{kg} の物体が衝突して一体になった。衝突後の速さと向きを求めよ。
解答
東: 1.0\times4.0=2.0v_x より v_x=2.0。北: 1.0\times4.0=2.0v_y より v_y=2.0。
速さ \sqrt{2.0^2+2.0^2}=2\sqrt2=2.82\cdots
北東向き(東から 45^\circ)に 2.8\ \mathrm{m/s}
速さ \sqrt{2.0^2+2.0^2}=2\sqrt2=2.82\cdots
北東向き(東から 45^\circ)に 2.8\ \mathrm{m/s}
ポイント等質量の弾性衝突で一方がはじめ静止なら、衝突後の2物体は直角の向きに進む(正面衝突を除く)。