質量為 \(0.3 \text{ kg}\) 的網球以 \(5\text{ m}\ {{\text{s}}^{-1}}\) 的速率橫向擊向牆上,若網球以相同的速率反彈,求網球在碰撞前後動量改變的量值。
A. \(0 \text{ kg}\ \text{m}\ {{\text{s}}^{-1}}\)
B. \(1.5 \text{ kg}\ \text{m}\ {{\text{s}}^{-1}}\)
C. \(3 \text{ kg}\ \text{m}\ {{\text{s}}^{-1}}\)
D. \(10 \text{ kg}\ \text{m}\ {{\text{s}}^{-1}}\)
【題解】
設網球在撞牆前運動的方向為正,那麼網球撞牆前的速度是 \(5 \text{ m}\ {{\text{s}}^{-1}}\),而撞牆後的速度是 \(−5 \text{ m}\ {{\text{s}}^{-1}}\)。
網球在碰撞前後動量的改變 \(=mv-mu\)
\(=0.3\left( -5 \right)-0.3\left( 5 \right)\)
\(=-3\ \text{kg}\ \text{m}\ {{\text{s}}^{-1}}\)
換言之,選項 C 是本題的答案。