1.力学 18 衝突と運動量保存の法則 2016年 頭脳王からの問題  難易度★★★★☆

1.力学

球速が倍のピッチャーとスイングスピードが倍のバッターが対決。

ホームランを打ったとき、ボールは何メートル飛ぶ?

(以下条件)

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・ボールの球速は330km/h、スイングスピードは330km/h。

・バットとボールの重さの割合は6.5:1とする

・バットとボールはバッティングの瞬間まで水平な同一線上を移動した。

・バッティングの直後、バットは下方向に軌道を変えたが、わずかであった為考慮せず、水平を保つとする。また、バットのスペードはバッティング前の72%に低下した。

・打球は地面から仰角45度で打ち上げられ、ボールの着地点はバットで打たれた点と同じ高さとする。

・空気抵抗やバッティングの瞬間の外力は無視し、重力加速度は9.8m/s2

・飛距離はメートル単位の整数値とし、小数点以下第一位を四捨五入。

(頭脳王2016)


【問題PDF】


【解説】


【解説PDF】


高校物理の運動量保存の法則の公式を使うのですが、頭脳王の問題では、かなりの仮定が入っているので、具体的な答えの数値が想像しづらいのと、題意より、バッティング後の水平方向と垂直方向の速度の取り方で、私自身も計算を間違えたので、今回、難易度を★★★★☆にしてみました。

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