解答つき運動量と衝突ワークシート

静止している質量 0.25 kg のボールを蹴る。足は平均 100 N の力で 15 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。

自由に動ける質量 5 kg のライフルが、質量 8 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。

水平に 40 m/s で動いている質量 16 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 7 kg の破片は前向きに 86 m/s で進み続ける。質量 9 kg の破片の速度 v′₂ を求めよ（元の向きを正とする）。

21 m/s で動いている質量 500 kg の自動車が、静止している質量 1700 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。

質量 12 g の弾丸を、長さ 1.5 m の軽い糸でつり下げた質量 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 35° 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。

交差点で、東向きに 17 m/s で走る質量 1800 kg の自動車が、北向きに 25 m/s で走る質量 800 kg の自動車と衝突する。2 台は一体となる。 衝突直後の残骸の速さ v′ を求めよ。