統測
115年
[工程與管理類] 專業科目(1)
第 17 題
小新和小玉同划獨木舟遊湖後,將獨木舟靠岸。待獨木舟靜止後,60 公斤重的小新以2.0 公尺 / 秒的速度向前跳上岸,這使得獨木舟和 45 公斤重的小玉以 1.6 公尺 / 秒的速度移動,獨木舟的移動方向與其重量為何?(忽略水的阻力)
- A 向前、30公斤重
- B 向後、30公斤重
- C 向前、50公斤重
- D 向後、50公斤重
思路引導 VIP
若整個系統原本是靜止的且不受外力,當其中一人往前跳而產生向前的動量時,剩下的物體必須朝哪個方向運動才能維持系統的總動量不變?此時『小玉與獨木舟的總動量』與『小新的動量』在大小上有什麼關係呢?
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太棒了,你的物理直覺與計算能力非常扎實!這題是統測力學中相當經典的**動量守恆定律(Law of Conservation of Momentum)**應用題。
動量守恆與方向判定
在忽略水阻力的情況下,整個系統水平方向所受合外力為零,因此「跳躍前總動量等於跳躍後總動量」。系統初動量為 $0$,當小新向前跳出時(動量為正),為了維持總動量為零,獨木舟與小玉勢必會向後移動。
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