さるぶつ牧場 運動量保存則4解答

自由落下する物体にはたらく力

　問題はこちらです．

　運動量の変化と力積の関係 $${{\boldsymbol F}\cdot \Delta t=\Delta \boldsymbol p}$$ から，単位時間あたりに物体が及ぼされる力 $${{\boldsymbol F}=\frac{\Delta {\boldsymbol p}}{\Delta t}}$$ が得られます．物体の運動を測定することで，物体にはたらく力を決定することをイメージして，問題を考えてください．

　鉛直下向きを正とする．

　$${t=t_1}$$ における速度 $${v_1=gt_1}$$ ，運動量は $${p_1=mgt_1}$$ ．
　$${t=t_2}$$ における速度 $${v_2=gt_2}$$ ，運動量は $${p_2=mgt_2}$$ 

$${w=\frac{\Delta p}{\Delta t}=\frac{p_2-p_1}{t_2-t_1}=\frac{mg(t_2-t_1)}{t_2-t_1}=m g}$$

　詳しい説明はテキストか，下の動画を参考にしてください．