至急解いていただきたい問題があります。

質問

力学の問題です。

質量m(kg)の弾丸が速さvo(m/s)で水平に飛んできて固定された砂袋に命中し、その厚さd(m)を貫通した後の速度はv(m/s)になった。この時、砂の平均の抵抗力の大きさは何Nか。
※vo←のoは小さな数字の0です。

解き方と回答をよろしくお願いいたします。

回答No.1

WiredLogic · ベストアンサー

砂袋に命中する前の弾丸の運動エネルギー - 砂袋を貫通するのに必要な仕事
= 貫通したあとの弾丸の運動エネルギー、で、
貫通するのに必要な仕事 = 平均の抵抗力*抵抗に抗して動いた距離、だから、

平均の抵抗力をR[N]とすると、

(1/2)m*vo^2 - R*d = (1/2)mv^2
R*d = (1/2)m*vo^2 - (1/2)mv^2 = (m/2)(vo^2-v^2)
R = m(vo^2-v^2)/(2d)

と、運動エネルギーを使って解くのが、
てっとりばやくて、簡単ですが、

貫通するのにかかる時間を求めよ、
などの小問もあれば、そちらは、
加速度 = -R/m、を使って、
セコセコ計算するしかありません。

お礼

早くて丁寧なご回答ありがとうございます。