解答つき運動量と衝突ワークシート

自由に動ける質量 6 kg のライフルが、質量 5 g の弾丸を 450 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。

静止している質量 0.1 kg のボールを蹴る。足は平均 800 N の力で 8 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。

水平に 34 m/s で動いている質量 8 kg の物体が、同じ直線上を動く 2 つの破片に爆発する。質量 1 kg の破片は前向きに 82 m/s で進み続ける。質量 7 kg の破片の速度 v′₂ を求めよ（元の向きを正とする）。

質量 5 g の弾丸を、軽い糸でつり下げた質量 1 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 17 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。

質量 0.4 kg のボールが 18 m/s で壁に当たり、20 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 10 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 F_avg を求めよ。

質量 10 g の弾丸を、長さ 0.8 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 10° 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。