角運動量保存とは？ボールが当たる寸前と直後の看板の角速度を計算する方法について
- この物理の問題では、薄くて均一な長方形の看板がドアの上に垂直にかけられ、水平な棒に蝶番でつけられています。質量400gのボールが水平に飛んできて、看板の下の端にあたってくっつきました。ボールが当たる寸前の看板の角速度と、ボールが当たった直後の看板の角速度を計算するためには、角運動量保存の法則を使います。
- 角運動量保存の法則は、物体の角運動量が保存されるという法則です。角運動量は、物体の質量と速度、そして物体の回転に関する特性である慣性モーメントによって定義されます。長方形の剛体の慣性モーメントは、縦と横の長さによって決まります。この問題では、看板の縦の長さがわかっているため、縦の長さを使って慣性モーメントを計算することができます。
- ボールが当たる寸前の看板の角速度を計算するためには、ボールの質量と速度、そして看板の質量と慣性モーメントを利用します。ボールの速度と看板の質量、慣性モーメントをそれぞれ代入して計算することで、角速度を求めることができます。同様に、ボールが当たった直後の看板の角速度も計算することができます。角運動量保存の法則を使うことで、ボールが当たる前後の看板の回転の状態を計算することができます。
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角運動量保存
物理の問題です。 薄くて均一な長方形の看板がドアの上に垂直にかけられています。その看板は上の把持にそって静止した水平な棒に蝶番でつけられています。看板の質量は2.40kg、立ての長さは50.0cmです。看板は摩擦なしに回ります。最大の各変異は両側に25度です。看板が垂直の位置にあり左側に動こうとしている瞬間、質量400gのボールが水平に飛んできて160cm/sの速さで垂直に看板の下の端にあたってくっつきました。 1、このときボールが当たる寸前の看板の角速度はどのくらいですか？ 2、ボールが当たった直後の看板の角速度はどのくらいですか？ この問題どうやって解くんですか？誰かわかりますか？ 角運動量の保存を使うのはわかるんですが、看板の慣性モーメントがよくわかりません。長方形の剛体の慣性モーメントは縦と横の長さがいると思うんですが、こん問題では縦の長さしかわかっていません。どうすればいいんでしょうか？
- monaco_1986
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