解答つき運動量と衝突ワークシート

無料で印刷できる運動量と衝突のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
900 kg5 m/s1900 kg

5 m/s で走る質量 900 kg の車が、停止している質量 1900 kg の車に衝突する。 2 台の車は一体となる。衝突直後の共通の速度 v′ を求めよ(1 台目の車の向きを正とする)。

m1 = 900 kgv1 = 5 m/sm2 = 1900 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
4.5 kg350 m/sV = ?

自由に動ける質量 4.5 kg のライフルが、質量 10 g の弾丸を 350 m/s で発射する。どちらも初めは静止している。ライフルの反動の速さ V を求めよ。

M = 4.5 kgm = 10 gv = 350 m/s
V = m/s
3.ふつう
1800 kg16 m/s700 kg

16 m/s で動いている質量 1800 kg の自動車が、静止している質量 700 kg の自動車に衝突し、2 台は一体となる。 衝突で失われる運動エネルギー ΔK はどれだけか。

m1 = 1800 kgv1 = 16 m/sm2 = 700 kgv2 = 0
ΔK = J
4.ふつう
2 kg11 m/s4 kg

摩擦のないレール上で、11 m/s で動く質量 2 kg のグライダーが、静止している質量 4 kg のグライダーと完全弾性的に正面衝突する。 衝突後の 1 台目のグライダーの速度 v′1 を求めよ(元の進行方向を正とする)。

m1 = 2 kgm2 = 4 kgv1 = 11 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
24 m/s4 m/s

質量 0.6 kg のボールが 24 m/s で壁に当たり、4 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 20 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.6 kgvin = 24 m/svout = 4 m/sΔt = 20 ms
Favg = N
6.むずかしい
1300 kgv1​ = ?1200 kg

質量 1300 kg の自動車が、駐車中の質量 1200 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 17 m すべって止まる。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.7 である。g = 9.81 m/s² とする。衝突直前の 1 台目の自動車の速さ v1 を求めよ。

m1 = 1300 kgm2 = 1200 kgd = 17 mμ = 0.7g = 9.81 m/s²
v1 = m/s

解答

  1. 1. v′ = 1.607 m/s
  2. 2. V = 0.7778 m/s
  3. 3. ΔK = 64512 J
  4. 4. v′1 = −3.667 m/s
  5. 5. Favg = 840 N
  6. 6. v1 = 29.38 m/s

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。