衝突の際に運動量が保存される理由【高校物理】
高校物理で衝突の際には運動量が保存されると学びます。
では、なぜ運動量は保存されるのでしょうか？
まず、床の上でふたつの小球が衝突する場合。
鉛直方向では常に重力と垂直抗力がつり合っています。よって鉛直方向には力が働いていないと見なしてよいです。
水平方向には衝突の瞬間の短い時間に極めて大きなゲキ力という力が働きます。これは互いに及ぼし合う内力です。
働く力は以上で、衝突の際に働く力は内力のみとしてよいことが分かります。
内力のみが働くということは運動量が保存されると結論することができます。
次は空中で2物体が衝突する場合。
働く力は重力とゲキ力。重力は外力でゲキ力は内力です。
外力が働いているのだから当然運動量は保存されないはずですが、結論から言って運動量は保存されます。
なぜか？
それはゲキ力が極めて大きな力でそれに対して重力は無視できるからです。
重力は無視できるので、残りのゲキ力は内力だから運動量は保存されます。
このように衝突の際に運動量が保存される理由は説明されます。
整理して理解しましょう。
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