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。