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
1400 kg25 m/s1800 kg

25 m/s で走る質量 1400 kg の車が、停止している質量 1800 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 = 1400 kgv1 = 25 m/sm2 = 1800 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
1500 kg10 m/s1200 kg6 m/s

10 m/s で走る質量 1500 kg の車が、逆向きに 6 m/s で走る質量 1200 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 = 1500 kgv1 = 10 m/sm2 = 1200 kgv2 = −6 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
4.5 kgv = ?10 gh = 9 cm

質量 10 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 9 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 = 10 gM = 4.5 kgh = 9 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
1500 kg15 m/s1400 kg

15 m/s で動いている質量 1500 kg の自動車が、静止している質量 1400 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。

m1 = 1500 kgv1 = 15 m/sm2 = 1400 kgv2 = 0
ΔK = J
5.むずかしい
20 m/s13 m/s

質量 0.4 kg のボールが 20 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 10 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.4 kgvin = 20 m/svout = 13 m/sΔt = 10 ms
Favg = N
6.むずかしい
14 m/s9 m/s

質量 0.35 kg のボールが 14 m/s で壁に当たり、9 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 50 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 = 0.35 kgvin = 14 m/svout = 9 m/sΔt = 50 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′ = 10.94 m/s
  2. 2. v′ = 2.889 m/s
  3. 3. v = 599.3 m/s
  4. 4. ΔK = 81466 J
  5. 5. Favg = 1320 N
  6. 6. J = 8.05 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。