共通テスト直前対策2022 第12回 運動量保存則

日曜日, 1月 01, 2023

運動量 共通テスト 高3 高校物理

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 まず運動量はベクトルであることを思い出しましょう.運動量を変化させる量である力積もまたベクトルです.ベクトルなので成分に分けて,各成分ごとの量が保存するということを考えることもできます.あわてて,スカラーである運動エネルギーと混同しないように気をつけてください.

 物体がなめらかな面ではね返るとき,速度が変化するのは面に対する法線方向のみです.この点にも注意しましょう.

 よいトレーニングなので,上の動画で扱っている速度交換も導出できるようにしておきましょう.また,問題文から速度交換が起こる条件(同質量,弾性衝突)を読み取れるようになりましょう.

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 運動エネルギーとの違いを問う問題がたびたび出題されています.また,衝突後の運動の向きや力積の向きなどを問う問題も多く出題されています.自信がない人は問題集の基本例題程度の問題も見直しておきましょう.

2020年度センター試験本試第1問5正解:平面内の運動量保存則.衝突前の運動量の和が0である点に注目しましょう.

2021年度共通テスト本試第3問B5正解:本文の「衝突の前後」に注目しましょう.

2021年度共通テスト本試第4問2正解:平面内の運動量保存則.運動量の水平成分が保存されます.

2021年度共通テスト本試第4問B4正解:本文の「摩擦力ははたらかない」から,水平方向の力積(力)が0であることに気付くこと.また文章から「鉛直方向の速度の変化がない」ことは読み取れないことに注意しましょう.

2022年度共通テスト本試第2問4正解:運動量と力積の関係 $p=F\Delta t$ から,運動量 $p$ と時間 $\Delta t$ が比例することと,力の大きさ $F$ が一定なので傾きが同じになることに気付きましょう.

2022年度共通テスト本試第2問5正解:運動量はベクトルなので,成分ごとに運動量保存則が成り立ちます.打ち上げられた小球の,速度の水平成分を見落とさないようにしましょう.力学的エネルギー保存則を考えるためには,弾性エネルギーと,打ち上げられた小球の速さを $\sqrt{V^2+v_1^2}$とすることが必要です.

2022年度共通テスト本試第2問6正解:運動量はベクトルであること,力学的エネルギー保存則が成り立つ条件を思い出しましょう.

2022年度共通テスト追試第1問1正解:運動量保存則を表す式を立てて,丁寧に計算すれば間違えないと思います.うっかり $\frac{m_B}{m_A}$ を求めないように気をつけてください.


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