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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
3 kg9.5 m/s2.5 kg

9.5 m/s で動いている質量 3 kg の台車が、静止している質量 2.5 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 2.5 m/s で進み続ける。 2 台目の台車の速度 v′2 を求めよ。

m1 = 3 kgv1 = 9.5 m/sm2 = 2.5 kgv′1 = 2.5 m/s
v′2 = m/s
2.やさしい
500 kg10 m/s500 kg14 m/s

10 m/s で走る質量 500 kg の車が、逆向きに 14 m/s で走る質量 500 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 = 500 kgv1 = 10 m/sm2 = 500 kgv2 = −14 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
1 kg12 m/s4.5 kg

摩擦のないレール上で、12 m/s で動く質量 1 kg のグライダーが、静止している質量 4.5 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 = 1 kgm2 = 4.5 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
4.ふつう
1.5 kg10 m/s3 kg

摩擦のないレール上で、10 m/s で動く質量 1.5 kg のグライダーが、静止している質量 3 kg のグライダーと完全弾性的に正面衝突する。 衝突後の 2 台目のグライダーの速度 v′2 を求めよ。

m1 = 1.5 kgm2 = 3 kgv1 = 10 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
1.5 kgv = ?10 g35°L = 1.6 m

質量 10 g の弾丸を、長さ 1.6 m の軽い糸でつり下げた質量 1.5 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。

m = 10 gM = 1.5 kgL = 1.6 mθ = 35°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
23 m/s13 m/s

質量 0.6 kg のボールが 23 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 25 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 = 0.6 kgvin = 23 m/svout = 13 m/sΔt = 25 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′2 = 8.4 m/s
  2. 2. v′ = −2 m/s
  3. 3. v′1 = −7.636 m/s
  4. 4. v′2 = 6.667 m/s
  5. 5. v = 359.8 m/s
  6. 6. J = 21.6 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。