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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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
800 kg12 m/s1200 kg14 m/s

12 m/s で走る質量 800 kg の車が、逆向きに 14 m/s で走る質量 1200 kg の車と正面衝突する。 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 = 800 kgv1 = 12 m/sm2 = 1200 kgv2 = −14 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
800 kg22 m/s500 kg

22 m/s で走る質量 800 kg の車が、停止している質量 500 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 = 800 kgv1 = 22 m/sm2 = 500 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
1700 kg5 m/s900 kg

5 m/s で動いている質量 1700 kg の自動車が、静止している質量 900 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 = 1700 kgv1 = 5 m/sm2 = 900 kgv2 = 0
ΔK = J
4.ふつう
3 kg4 m/s1 kg

摩擦のないレール上で、4 m/s で動く質量 3 kg のグライダーが、静止している質量 1 kg のグライダーと完全弾性的に正面衝突する。 衝突後の 2 台目のグライダーの速度 v′2 を求めよ。

m1 = 3 kgm2 = 1 kgv1 = 4 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
1300 kgv1​ = ?1500 kg

質量 1300 kg の自動車が、駐車中の質量 1500 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 20.5 m すべって止まる。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.6 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 = 1500 kgd = 20.5 mμ = 0.6g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.むずかしい
24 m/s10 m/s

質量 0.45 kg のボールが 24 m/s で壁に当たり、10 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 25 ms である。 壁がボールに与える力積の大きさ J を求めよ。

m = 0.45 kgvin = 24 m/svout = 10 m/sΔt = 25 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′ = −3.6 m/s
  2. 2. v′ = 13.54 m/s
  3. 3. ΔK = 7356 J
  4. 4. v′2 = 6 m/s
  5. 5. v1 = 33.46 m/s
  6. 6. J = 15.3 N·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。