センター2015物理追試第1問 問4「運動量保存の法則」
物理が苦手な文子
なんとなく、運動量保存の法則を使いそうな感じがするけど、力学的エネルギー保存の法則かもしれないし、その辺があんまり分からないのよね。
物理が得意な秀樹 どうしたらよいのか分からない人は、たくさんいるみたいだね。詳しいことを知りたければ、このサイト「運動量保存と力学的エネルギー」を見てね。簡単に言うと、「『衝突・合体・分裂』などの現象であれば、『運動量保存則』を使う」と覚えておけば、センター試験では何とかなるよ。
物理が苦手な文子
この問題は、「衝突」している問題ね。「合体」とも言えるけど。
物理が得意な秀樹 そうだね。ということは運動量保存則を考えるよ。
物理が苦手な文子
分かったわ。まず運動量は
ね。で、どうすればいいのかな?

物理が得意な秀樹 運動量はベクトルなので、向きも考えなければならないんだ。なので正の向きを決めよう。
物理が苦手な文子
上下方向には動かないので、左右で考えると、普通は右向きが正よね。
物理が得意な秀樹 実は、「上下方向には動かない」とは書いていないんだ。図には粘土は左向きに動くように描いてあるけど、問題文中には「粘土の速度の水平成分」と書いてあるね。
物理が苦手な文子
水平成分っていうことは、実際は斜めに運動しているっていうこと?
物理が得意な秀樹 実際は放物運動をしているので、衝突する瞬間は斜めに運動しいる可能性が高いね。でもまぁ上下方向の運動は今は関係が無いので、結局上下方向の運動は無視しよう。
物理が苦手な文子
分かったわ。それで、正の向きは右でいいの?
物理が得意な秀樹 もちろん、右でも左でもどっちでもいいよ。ただ、この問ではどちらの物体も左にしか動かないから、左向きを正にしない?これが衝突前の図ね。
物理が得意な秀樹 衝突後の図はどうなるかな?
物理が苦手な文子
こんな感じでどう?
物理が得意な秀樹 粘土がくっついたね。じゃあ、これで運動量保存の式を立ててみよう。
物理が苦手な文子
よし、やってみよう。
物理が得意な秀樹 合ってるよ。答えは⑥だ。