💡 ヒント:直線上の運動量保存(合体)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

2 つの物体が衝突してくっつく場合(完全非弾性衝突)の問題です。合体後は両者が同じ速度で動きます。運動量は保存しますが、運動エネルギーの一部は熱や変形に変わるので保存しません。

「運動量が大きい方の向きに引きずられる」とイメージするとよい。両者が逆向きに来るとき、どちらの運動量が大きいかで合体後の向きが決まります。

✏️ 求めるもの

合体後の共通の速度(符号付き)。負の値なら「B の進行方向に動く」、正の値なら「A の進行方向に動く」。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 正の向きを宣言:「A の進行方向を正」のように 1 軸を決める
  2. 各速度に符号をつける:逆向きの速度には負の符号
  3. 合体後は共通速度 V:右辺は \((m_A + m_B) V\) の形
  4. V について解く:分子は運動量の合計、分母は質量の合計
  5. 符号を読み取る:負ならば B の進行方向に動く
注意

合体(完全非弾性衝突)では運動量は保存するが、運動エネルギーは減少する(熱・変形に変わる)。「運動量保存」と「エネルギー保存」を混同しないこと。