打ったボールの質量

硬式ボールが東向き（水平面と平行）に，速さ $108 km/h$ で飛んできた瞬間に，バットでボールを打ち返した．その直後，硬式ボールは西向き（水平面と平行）に速さ $144 km/h$ で飛んでいった．バットと硬式ボールの接触時間は $1.50 ms$ で， $7000 N$ の平均の力を硬式ボールに加えたとする．硬式ボールの質量 $[g]$ は何gか．

解答

$150 g$

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解説

求める質量を $m [g]$ とする．「運動量の変化」＝「力積」を用いて，

$m \times 144 \times \frac{1000}{3600} - m \times (- 108) \times \frac{1000}{3600} = 7000 \times 1.50 \times 10^{- 3}$

$70.0 m = 10.5$

$m = \frac{10.5}{70.0} = 0.150 kg = 150 g$

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学生スタッフ作成

2020年11月2日

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$金沢工業大学$

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