力学高校物理・化学で出てくる
運動量の単位 の意味を言葉から理解する
次元 [M L T⁻¹]
検算のポイント
答えが運動量なら、右辺の単位は になっているはず。ならなければ、どこかが間違っています。
このページでわかること
- 運動量を言葉でどう言い表すか
- その言葉を単位に置き換えると、なぜ になるのか
運動量とは? 言葉で意味をつかむ
運動量とは 運動の勢い。質量と速度の積。
言葉の式
運動量 = 物体の質量 × 物体の速度
言葉の式に出てくるそれぞれの言葉は、すでに単位がわかっている量です。言葉を単位に置き換えてみましょう。
[運動量]
言葉の通りに単位を並べるだけで、 が出てきました。
基本単位までたどる
言葉の式に出てきた量も、さらに言葉の式で分解できます。速度 → 運動量 の順にたどると、すべて基本単位(m・kg・s・A・K・mol・cd)だけで表せます。
よくある間違い:同じ単位でも別の量
次の量は 運動量 と次元 [M L T⁻¹] が同じです。単位が一致しても意味が違うことがあるので、検算のときは「何を表す量か」も確かめましょう。
- 力積()— 力と、その力が働いた時間の積。物体の運動量をどれだけ変えたかを表す。
運動量が出てくる公式
まとめ
- 運動量とは、運動の勢い。質量と速度の積。
- 言葉の式 運動量 = 物体の質量 × 物体の速度 を単位に置き換えると 。
練習問題:分子と分母を見きわめる
問題文には単位が書いてあります。計算はしなくてかまいません。どの単位が分子(上)に、どの単位が分母(下)に来るかだけを考えて選んでください。
問1運動量は「物体の質量 × 物体の速度」で求められます。「物体の質量」[]、「物体の速度」[] のとき、運動量の単位はどれ?
答えと解説
正解:D
かける量(物体の質量・物体の速度)の単位が分子、分母に来る単位はありません。まとめると = 。
問2力積と運動量の関係 を使います。F 「力」[]、Δt 「時間」[] のとき、運動量 Δp の単位はどれ?
答えと解説
正解:B
式を Δp について解くと 。分子・分母にそれぞれの単位を入れると = 。
問3運動量 = 物体の質量 × 物体の速度 です。「運動量」[]、「物体の速度」[] のとき、「物体の質量」の単位はどれ?
答えと解説
正解:B
言葉の式を「物体の質量」について解き直すと「物体の質量 = 運動量 ÷ 物体の速度」。単位を入れると = 。