高校物理での「２物体の衝突」とは

質問

衝突時に「２物体のｘ軸方向の速さとｙ軸方向の速さがともに０になる」という定義なんですか？

回答No.4

foomufoomu · ベストアンサー

すみませんが、「最高点」が何の最高を言っているのかわかりません。

ところで、まさかと思った2番回答の「泥がぐちゃっと」を、まに受けてしまったみたいなので、補足しておきます。（あれは、うそですよ）

まず、2物体が完全に正面衝突した場合は、少なくとも一方の物体は、X,Y方向の速度が0になる瞬間があります。
正面衝突でない場合は、少なくとも一方の物体の、ある方向の速度だけ、0になる瞬間があります。
これは、衝突というのが、ぶつかった物体が弾性変形で凹んで、変形が最高に達した点で止まり、次にそれが元に戻ることによって反対方向に運動する、という順で起きるからです。

前に書いたように運動量を使った計算では、衝突中に起きることを計算できないので、衝突中に起きることを計算したい場合は、運動方程式を解くか、もう少し手抜きするには、エネルギー保存則を使います。
そういった方法で解いた結果は、物体は時間を横軸に、変形量を縦軸にしたグラフを書くと sinカーブを描いて変形する。という事になります。

お礼

ありがとうございます(^^♪
そうなんですね＞＜
よく分かりました！

回答No.5

uen_sap

違います

お礼

ありがとうございます(^^♪
そうなんですね～

回答No.3

foomufoomu

＞「２物体のｘ軸方向の速さとｙ軸方向の速さがともに０になる」
そういう瞬間がある場合もある、ない場合もある。。。というところでしょう。
運動量を使った計算では、衝突中に何が起こったのかは無視して、衝突が完全に終わった時の速度を求めることができます。。。というか、それしかできません。
なので、「衝突時」という事を考えること自体が、運動量を使った計算では無意味です。

このような疑問を持ったのはなぜですか？
そのへんをもっと詳しく書くと、ほしい答えがでてきますよ。

お礼

ありがとうございます(^^♪
凄く細かな言葉の違いで条件が１８０°的に変わるので中々難しいですね。
このような疑問を持ったのは、高校物理で「最高点」と書かれてあったらその最高点でｙ軸共に速度が０になりますが、その理由が衝突したからかと思っていたからです。

回答No.2

Tann3

高校の物理でも、大学以上の物理でも、力学の「衝突」に関しては「運動量保存」を使うのが一般的でしょう。弾性衝突であろうが、非弾性衝突であろうが、「運動量保存」が成立します。

　「運動量保存」とは、2つの物質の質量を m1、 m2、衝突前の速度を v1、 v2 （ベクトルです）とし、衝突後の速度を v3、 v4 （これもベクトルです）とすると、

　　　m1*v1 + m2*v2 = m1*v3 + m2*v4

ということです。

　なお、衝突に関しては、「２物体のｘ軸方向の速さとｙ軸方向の速さがともに０になる」ということはありません。これが起こるとすれば、2個の泥の塊同士が衝突して、ぐちゃっと1個の泥の塊になるような場合でしょう。この場合でも、「ｘ軸方向の速さとｙ軸方向の速さがともに０になる」（＝静止する）のは、2個の泥の塊の質量が等しい場合のみであり、2個の泥の塊の質量が異なれば、合体した1個の泥の塊はいずれかの方向に速度を持って運動します。

お礼

ありがとうございます(^^♪
＞なお、衝突に関しては、「２物体のｘ軸方向の速さとｙ軸方向の速さがともに０になる」ということはありません。これが起こるとすれば、2個の泥の塊同士が衝突して、ぐちゃっと1個の泥の塊になるような場合でしょう。この場合でも、「ｘ軸方向の速さとｙ軸方向の速さがともに０になる」（＝静止する）のは、2個の泥の塊の質量が等しい場合のみであり、2個の泥の塊の質量が異なれば、合体した1個の泥の塊はいずれかの方向に速度を持って運動します。

確かに納得出来ました！助かります！

回答No.1

tanuki4u

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A1%9D%E7%AA%81

高校の物理だと、
「e = 1であれば運動エネルギーが保存される完全弾性衝突[1]であるといわれる。」

という前提だと思うが。

http://homepage2.nifty.com/eman/dynamics/collision.html
こっちのほうが詳しいみたい

お礼

ありがとうございます(^^♪
同じ質量、同じ速度で対称的に投げられた２物体は衝突後一時停止して下に落ちると思います。
でも、反例として水平方向にて衝突時片方側に進む為一瞬も止まらない場合がありますよね。
結論として「そんな定義は無い」ですね。
あと、その前提はまだ習ってないです・・・。