質量3.0kgの静止している物体に、質量2.0kgの物体が6.0m/sの速度で衝突し、合体した。合体後の速度の向きと大きさを求める問題。ただし、有効数字2桁で答える必要がある。

1. 問題の内容

質量3.0kgの静止している物体に、質量2.0kgの物体が6.0m/sの速度で衝突し、合体した。合体後の速度の向きと大きさを求める問題。ただし、有効数字2桁で答える必要がある。

2. 解き方の手順

運動量保存の法則を用いる。

衝突前の運動量の合計は、衝突後の運動量と等しい。

衝突前の運動量の合計は、

$2.0 \times 6.0 + 3.0 \times 0 = 12.0 kg \cdot m/s$

衝突後の運動量は、$(2.0 + 3.0) \times v = 5.0 \times v$

ここで、$v$ は合体後の速度。

運動量保存の法則より、

$12.0 = 5.0 \times v$

$v = \frac{12.0}{5.0} = 2.4 m/s$

3. 最終的な答え

向き：右

速度：2.4 m/s