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
0.15 kgv = ?

静止している質量 0.15 kg のボールを蹴る。足は平均 600 N の力で 10 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 = 600 NΔt = 10 ms
v = m/s
2.やさしい
700 kg6 m/s600 kg12 m/s

6 m/s で走る質量 700 kg の車が、逆向きに 12 m/s で走る質量 600 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 = 700 kgv1 = 6 m/sm2 = 600 kgv2 = −12 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
1100 kg25 m/s800 kg

25 m/s で動いている質量 1100 kg の自動車が、静止している質量 800 kg の自動車に衝突し、2 台は一体となる。 元の運動エネルギーの何パーセント ΔK/K が失われるか。

m1 = 1100 kgv1 = 25 m/sm2 = 800 kgv2 = 0
ΔK/K = %
4.ふつう
2.5 kg5 m/s3.5 kg

摩擦のないレール上で、5 m/s で動く質量 2.5 kg のグライダーが、静止している質量 3.5 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 = 2.5 kgm2 = 3.5 kgv1 = 5 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
26 m/s20 m/s

質量 0.2 kg のボールが 26 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 20 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.2 kgvin = 26 m/svout = 20 m/sΔt = 20 ms
Favg = N
6.むずかしい
8 m/s5 m/s

質量 0.5 kg のボールが 8 m/s で壁に当たり、5 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 20 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 = 0.5 kgvin = 8 m/svout = 5 m/sΔt = 20 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v = 40 m/s
  2. 2. v′ = −2.308 m/s
  3. 3. ΔK/K = 42.11 %
  4. 4. v′1 = −0.8333 m/s
  5. 5. Favg = 460 N
  6. 6. J = 6.5 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。