物理の問題について教えてください

質問

問１　水平方向に２０ｍ/ｓの速さで飛んでいる質量０．４０ｋｇのボールがある。このボールを水平方向から６０°上方に同じ速さで打ち返すために、ボールに与える力積の大きさはいくらであればよいか。また、その向きを求めよ。この問題の解説と途中式を丁寧におしえてもらえるとありがたいです。

回答No.2

JOUNIN · ベストアンサー

No1ですが計算ミスしていました

鉛直方向
(鉛直方向の運動量変化)=(鉛直方向の力積)
0.40(20sin60°-0)=4√3

したがってベクトルの合成(三平方の定理)より
(力積の大きさ)
=√{(-4.0)^+(4√3)^2}
=8.0[kg・m/s]

向きは図示すればわかると思いますが
(力積の向き)
=(水平方向から反時計回りに120°の方向)

お礼

ありがとうございました。どうかこれからもかいとうしてもらえるとありがたです。

回答No.1

JOUNIN

この場合は水平方向と、鉛直方向で分けて考えるといいでしょう

水平方向：
(水平方向の運動量変化)=(水平方向の力積)より
0.40(20cos60°-20)=-4.0

鉛直方向
(鉛直方向の運動量変化)=(鉛直方向の力積)
0.40(20sin60°-0)=4.0

したがってベクトルの合成(三平方の定理)より
(力積の大きさ)
=√{(-4.0)^+(4.0)^2}
=4√2
≒5.6[kg・m/s]

向きは図示すればわかると思いますが、直角二等辺三角形
となることを利用して
(力積の向き)
=(水平方向から反時計回りに135°の方向)