運動量は「動いている物体の勢い」を表す量です。質量が大きいほど、速度が大きいほど運動量は大きくなります。同じ速さでも、トラックと自転車では運動量が全く違います。運動量 \(\vec{p} = m\vec{v}\) はベクトル量なので、大きさと向きの両方を答える必要があります。
Step 1:運動量の定義
運動量は質量と速度の積で定義されるベクトル量です:
$$\vec{p} = m\vec{v}$$Step 2:数値を代入する
東向きを正として:
$$p = mv = 1.5 \times 3.0 = 4.5 \text{ kg·m/s}$$Step 3:向きを確認する
運動量の向きは速度の向きと同じなので、東向きです:
$$\vec{p} = 4.5 \text{ kg·m/s(東向き)}$$同じ運動量 4.5 kg·m/s を持つ物体の例:
運動量が同じでも、質量と速度の組み合わせは様々です。衝突時に相手に与える力積は同じになります。スライダーで質量と速度を変えて、運動量がどう変わるか確認しましょう。
運動量 \(\vec{p} = m\vec{v}\) はベクトル量です。大きさと向きの両方を答えるのを忘れないようにしましょう。運動量保存則、力積との関係など、力学の根幹となる重要な物理量です。