センター2018物理第１問 問１「運動量保存則・運動エネルギー」

パックマンみたいだね。左からくる小物体を食べちゃうしね。

問題作成者にとってはあるんだろうけど，解く側の立場ではあまり気にしなくていいんじゃないかな。

運動エネルギーの式は覚えてる？

そうだね。今求めたいのは「一体となった物体の運動エネルギー」だから，一体となったときの質量と速さがわかればいいね。

速さは別の方法で求めるしかないね！

残念ながら力学的エネルギーは保存されないんだ。衝突のときに減るんだよ。

物体の運動によって速さの求め方はいろいろあるけど，この問題の場合は問題文中にキーワードがあるよ。

それも大切なことではあるね。「床は水平」っていうのは「斜面じゃないから加速しないよ」っていう意味で，「なめらか」っていうのは・・・

そうだね。もっと重要なキーワードがあるんだ。「衝突」だよ。

問題文に「衝突」というキーワードがあると「運動量保存の法則」を使う可能性が高いんだ。

そうだね。

２つの物体が「衝突」したり，「合体」したり，１つの物体が「分裂」したりする前と後で運動量の和が保存されるんだ。

運動量を考えるので，図の中に質量と速度を書き込もう。

いいね。それでは，この図を見ながらこんな式を立てるんだ。

その通りだよ。運動量はベクトルだから，向きも考慮しなきゃダメだね。

右向きに動くものしかないからね。

ここまではいいね。

求めたいのは「一体となった物体の運動エネルギー」だ。

正解だ。答えは⑤だね。