インパルス方程式

インパルス方程式に関する3つの質問

1. 質量250kgの車が時速72kmで走行しており、一定の力で加速され、5秒後に時速80kmになった。5秒間の力積を求めよ。

既知:

車の質量 (m) = 250 kg

初速度 (v o ) = 72 km/h = 20 m/s

最終速度 (v t ) = 80 km/h = 22 m/s

時間間隔 (t) = 5 秒

求む:インパルス(I)を測定する

解決策:

インパルスの公式:インパルス=運動量の変化

I = Δp

I = m (v t – v o ) = (250)(22 – 20) = (250)(2)

I = 500 kg m/s

2. 質量0.4kgの物体が、初速度20m/sで運動していたところ、一定時間内に50Nの一定の力で停止した。このときの力積はどれくらいか?

既知:

質量(m)= 0.4 kg

速度 (v o ) = 20 m/s

最終速度 (v t ) = 0 m/s

力(F)= 50 N

求む:インパルス(I)

解決策:

インパルスの公式:インパルス=運動量の変化

I = Δp

I = m (v t – v o ) = (0,4)(0 – 20) = (0,4)(-20)

I = 8 kg m/s

3. 質量mの物体が一定速度vで運動しているので、物体の力積は…

解決策

インパルスとは、運動量の変化のことです。運動量は、質量または速度が変化すると変化します。したがって、速度と質量が一定であれば、運動量に変化はありません。つまり、インパルスは発生しません。