ボールを投げる人
質量
50 kg
の人が，水平で滑らかな氷の上に静止している．この人が，質量
1.0 kg
のボールを，東向き（水平面と平行）に速さ
12 m/s
で投げた．ここで，空気の影響は無視できるものとし，人にはたらく鉛直方向の力は常に釣り合っているものとする．東向きを正の向きとした場合，投げた直後の人の速度を求めよ．
解答
−0.24 m/s
（西向きに
0.24 m/s
）
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解説
人と物体にはたらく力の水平方向成分は，人が物体を投げる時に生じる力によるもののみである．人と物体からなる系を考えると，
水平方向には外力がはたらかないことから，この系の水平方向の運動量は保存される．
投げた直後の人の速度を
v [
m/s ]
とすると，
運動量保存の法則より，
50×0+1.0×0=50v+1.0×12
v=−
12
50
=−0.24 m/s
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学生スタッフ作成
2020年10月24日