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C7-12: 衝突球 - 一つは質量の軽いもの

目的: 衝突球のセットの中に一つだけ他と質量の違うものがあるとき,どんなことが起こるのかを示す。
記述: 写真にある衝突球のセットはほとんど同じである。
右側のセットの左から3番目の球だけが軽い球であることだけが違います。元からの鉄球をアルミニウム製の球と置き換えてあります。
質問:もし一つの球をつまみ上げて放すと,軽い球が一つ入っている方のセットは”普通の”セットと同じように働くでしょうか。

答:いいえ,一度に二つの球の間で起こる一連の弾性衝突において運動量とエネルギーが移っていきません。
同一球の間ではあらゆる衝突ではじめの球から次の球に運動量もエネルギーもすべて移っていきます。
質量の軽い球があると鎖はそこで断ち切られてしまいます。
その点ではもうエネルギーと運動量のすべてが次の球に移っていかなくなるのです。
提案: 実験を行なう前に学生たちにその結果がどうなるか投票させてみて下さい。
参考文献: (PIRA 利用できません。)
実験装置: 写真にあるように,同じ衝突球の装置と等しくない衝突球のセット。
用意の時間: 要りません。


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