運動量保存と衝突
1次元衝突:運動量保存則と反発係数 / kobo-ideas 013 POC
— 初期状態 —
パラメータ設定
2.0 kg
+2.0 m/s
1.0 kg
−1.0 m/s
1.0
運動量 (前) p
— kg·m/s
運動量 (後) p′
— kg·m/s
運動エネルギー (前)
— J
運動エネルギー (後)
— J
運動量は保存されます ✓
いま何が起きている?
パラメータを設定して「衝突を再生」を押してください。
物理の背景:
1次元衝突では、外力がなければ運動量の総量 p = m₁v₁ + m₂v₂ は衝突前後で必ず一定に保たれます。
跳ね返りの程度は反発係数 e(coefficient of restitution)で決まります。
e = 1 は弾性衝突(運動エネルギーも保存)、e = 0 は完全非弾性衝突(2球が合体)。
ここがポイント
- 運動量保存はいつでも成立 — e の値にかかわらず p = p′ が保証される。
- 反発係数 e で跳ね返りが決まる — e = 1(弾性)→ 完全に弾む、e = 0(完全非弾性)→ くっついて一体化。
- 運動エネルギーは e < 1 で減少 — 失われた分は熱・変形・音などに変わる。