例題集

運動量

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運動量と力積

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質量 $m$ の物体を, 崖の上から水平に速さ $v_0$ で投げた. 投げた地点を原点とし, 初速度の方向に $x$ 軸, 鉛直下向きに $y$ 軸をとる. 重力加速度の大きさを $g$, 投げた時の時刻を $0$ とすると, 時刻 $t$ での物体の $x$ 座標 $x(t)$ と $y$ 座標 $y(t)$ は $t$ の関数として次のように表される % \begin{align*} x(t) = v_0 t, & y(t) = \frac{1}{2} g t^2. \end{align*} % 以下の問いに答えよ. % \begin{enumerate} \item[(1)] 時刻 $t$ における 運動量 $\vt{p}$ の $x$ 成分 $p_x$ と $y$ 成分 $p_y$ を求めよ. \item[(2)] 時刻 $0$ から時刻 $t$ の間に生じた運動量の変化が, 受けた力積に等しいことを証明せよ. \end{enumerate} %