【演習問題】 エネルギー収支関係

羽白 いむ

東京大学医学部医学科卒 現役医師
東大指導専門塾鉄緑会 物理・数学科元講師
物理基礎のトリセツ著者
数学のトリセツ共著者

問題

質量が $m$ の弾丸を速さ $v$ で壁に打ち込んだところ,弾丸は壁に $l$ だけめり込んだ位置で静止した。壁が弾丸に及ぼす抵抗力は弾丸の速さによらず一定であり,弾丸に作用する重力は無視できるものとして以下の問いに答えよ。

物理344

抵抗力の大きさを $N$ とした場合,抵抗力が弾丸に対してなした仕事を求めよ。

エネルギー収支関係に注目して,$N$ を求めよ。

弾丸の速さを $2v$ とした場合,弾丸が壁にめり込む距離はいくらになるか。ただし,抵抗力の大きさは $N$ で変化がないものとする。

解答

$-Nl$

$\bun{mv^2}{2l}$

$4l$

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