公式の覚え方、考え方、図の書き方などに悩む高校生・既卒生・大学受験生向けの、高校物理に関する語呂合わせブログです。
今回は、新しい内容ではありません。
以前2つに分けていた記事を一つにまとめました。
2018H30大学入学共通テスト試行調査第2問A
では、問1から。
衝突ときたら、この2式を考えます。
・運動量保存則
・はねかえり係数（反発係数）
この2式を使うときに気をつけることは、
「速度を使う」です。
必ず向きを決めます。
今回は問題に方向が設定されているので、それに従います。
小物体Aは、ｘ軸上を負の向きに速さｖで進んでいるので、速度は－ｖです。
問2です。
力の平均値を求めたいな～
ここで運動量との関連を思い出せるかがポイントです。
前の運動量＋受けた力積＝後の運動量
力積＝力の平均値×時間
つながりましたね。
では、B問題に。
軸の設定がありますので、速さの扱いに注意してください（写真中の赤）。
問3についてです。
力積と面積の関係が問われています。
力積は f - t グラフの面積になります。
力積と面積って韻をふんでいて覚えやすいですね。
「仕事も f と x のグラフで面積じゃないか！韻をふんでないぞ！」と言われたら、言い返す言葉はないのですが…
問題文に、「弾性衝突ならば…」と書かれています。
e = 1 のときは、（完全）弾性衝突で力学的エネルギー保存です。
私は「1のときだけ完弾保存」とフレーズ化しています。
今回は、質量が等しい2物体の弾性衝突なので、速度交換が成立します。
なぜ？と思った方は、運動量保存則とはねかえり係数の二式で確かめてみて下さい。
一度確かめたら知識として暗記しておくと良いと思います。
問題の流れに沿って考える場合は、A問題の問1にe = 1 を代入すると、衝突後の台車Aの速さがわかるようになっています。
問4です。
衝突前の台車Aの速さを求めます。
「2台の台車の速さは、衝突前後で変わらなかった」ということなので、問3の条件が満たされています。
誘導にのって、関係式を作りましょう。
問5です。
台車Aが受けた力積の大きさと台車Bが受けた力積の大きさは、等しいです。上の写真では、上下の三角形っぽいところの面積（力積）が等しくなります。なぜなら、作用反作用の関係により力は同じ、接触時間も同じだからです。
ということで、選択肢が2つに絞り込めます。
①か②か…
「Bの速さが2vで、速さが2倍になったから②かな～」と思う方もいるかもしれませんが、答えは①です。Aは止まっているので…
始めのパターンは、それぞれ速さvでお互い向き合っての衝突なので、台車Aに対する台車Bの相対速度は2vです。
今は、台車Bの速さが2vで台車Aは止まっているので、台車Aに対する台車Bの相対速度も2vです。
状況、同じですね。
下の写真では、力積を使った考え方で解いています。
この問題が理解できると、力積が得意になりそうですね！
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