自由に動ける質量 6 kg のライフルが、質量 10 g の弾丸を 700 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。
解答つき運動量と衝突ワークシート
1.やさしい
M = 6 kgm = 10 gv = 700 m/s
V = m/s
2.やさしい
静止している質量 0.15 kg のボールを蹴る。足は平均 450 N の力で 5 ms の間ボールを押す。蹴った直後のボールの速さ v を求めよ。
m = 0.15 kgFavg = 450 NΔt = 5 ms
v = m/s
3.ふつう
質量 20 g の弾丸を、軽い糸でつり下げた質量 3 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。木片は初めより 13 cm 高い位置まで振れ上がる。g = 9.81 m/s² とする。衝突前の弾丸の速さ v を求めよ。
m = 20 gM = 3 kgh = 13 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
質量 8 g の弾丸を、軽い糸でつり下げた質量 4.5 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。木片は初めより 7 cm 高い位置まで振れ上がる。g = 9.81 m/s² とする。衝突前の弾丸の速さ v を求めよ。
m = 8 gM = 4.5 kgh = 7 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
交差点で、東向きに 16 m/s で走る質量 1900 kg の自動車が、北向きに 15 m/s で走る質量 900 kg の自動車と衝突する。2 台は一体となる。 衝突直後の残骸の向き θ を、東から北向きに測って求めよ。
m1 = 1900 kgv1 = 16 m/s (E)m2 = 900 kgv2 = 15 m/s (N)
θ = °
6.むずかしい
交差点で、東向きに 8 m/s で走る質量 800 kg の自動車が、北向きに 15 m/s で走る質量 1500 kg の自動車と衝突する。2 台は一体となる。 衝突直後の残骸の向き θ を、東から北向きに測って求めよ。
m1 = 800 kgv1 = 8 m/s (E)m2 = 1500 kgv2 = 15 m/s (N)
θ = °
解答
- 1. V = 1.167 m/s
- 2. v = 15 m/s
- 3. v = 241.2 m/s
- 4. v = 660.4 m/s
- 5. θ = 23.94 °
- 6. θ = 74.12 °
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。