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
900 kg19 m/s1400 kg

19 m/s で走る質量 900 kg の車が、停止している質量 1400 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 = 19 m/sm2 = 1400 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
4 kg9 m/s4 kg

9 m/s で動いている質量 4 kg の台車が、静止している質量 4 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 4 m/s で進み続ける。 2 台目の台車の速度 v′2 を求めよ。

m1 = 4 kgv1 = 9 m/sm2 = 4 kgv′1 = 4 m/s
v′2 = m/s
3.ふつう
0.5 kg12 m/s4.5 kg

摩擦のないレール上で、12 m/s で動く質量 0.5 kg のグライダーが、静止している質量 4.5 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 = 0.5 kgm2 = 4.5 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
4.ふつう
2 kg10 m/s2.5 kg

摩擦のないレール上で、10 m/s で動く質量 2 kg のグライダーが、静止している質量 2.5 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 = 2.5 kgv1 = 10 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
14 m/s13 m/s

質量 0.6 kg のボールが 14 m/s で壁に当たり、13 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 5 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 = 0.6 kgvin = 14 m/svout = 13 m/sΔt = 5 ms
J = N·s
6.むずかしい
2.5 kgv = ?12 g25°L = 1 m

質量 12 g の弾丸を、長さ 1 m の軽い糸でつり下げた質量 2.5 kg の木片に水平に撃ち込むと、弾丸は木片の中にとどまる。糸は鉛直から最大 25° まで振れる。g = 9.81 m/s² とする。衝突前の弾丸の速さ v を求めよ。

m = 12 gM = 2.5 kgL = 1 mθ = 25°g = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. v′ = 7.435 m/s
  2. 2. v′2 = 5 m/s
  3. 3. v′1 = −9.6 m/s
  4. 4. v′1 = −1.111 m/s
  5. 5. J = 16.2 N·s
  6. 6. v = 283.8 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。