F-tグラフの面積=力積
着眼点衝突中の力は一定ではない。力の時間変化がグラフで与えられたら、面積が力積。
例題
1
静止していた質量 0.10\ \mathrm{kg} のボールを蹴った。ボールが受けた力は 0.020\ \mathrm{s} の間に0から最大 200\ \mathrm{N} まで一定の割合で増え、また一定の割合で0に戻った(三角形のグラフ)。蹴られた直後の速さを求めよ。
解答
力積=三角形の面積 \frac12\times0.020\times200=2.0\ \mathrm{N\cdot s}。
0.10v-0=2.0 より v=20
20\ \mathrm{m/s}(平均の力は 2.0/0.020=100\ \mathrm{N} で、最大値の半分)
0.10v-0=2.0 より v=20
20\ \mathrm{m/s}(平均の力は 2.0/0.020=100\ \mathrm{N} で、最大値の半分)