質量 $M$ [kg] の物体が静止しているところに、質量 $m$ [kg] の物体が速度 $v$ [m/s] で衝突し、合体した。合体後の速度を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選びます。

1. 問題の内容

質量 $M$ [kg] の物体が静止しているところに、質量 $m$ [kg] の物体が速度 $v$ [m/s] で衝突し、合体した。合体後の速度を求める問題です。選択肢の中から正しいものを選びます。

2. 解き方の手順

運動量保存則を利用します。衝突前の運動量の和は、衝突後の運動量に等しくなります。

* 衝突前の運動量の和：

$mv + M \cdot 0 = mv$

* 衝突後の運動量：

$(m+M)V$ （ここで $V$ は合体後の速度）

運動量保存則より、

$mv = (m+M)V$

したがって、合体後の速度 $V$ は、

$V = \frac{m}{m+M} v$

3. 最終的な答え

選択肢3が正しい。

最終的な答え：3