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 kg19 m/s1300 kg4 m/s

19 m/s で走る質量 1400 kg の車が、逆向きに 4 m/s で走る質量 1300 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 = 1400 kgv1 = 19 m/sm2 = 1300 kgv2 = −4 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
1.5 kg3.5 m/s3.5 kg

3.5 m/s で動いている質量 1.5 kg の台車が、静止している質量 3.5 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 0.5 m/s で進み続ける。 2 台目の台車の速度 v′2 を求めよ。

m1 = 1.5 kgv1 = 3.5 m/sm2 = 3.5 kgv′1 = 0.5 m/s
v′2 = m/s
3.ふつう
600 kg18 m/s1700 kg

18 m/s で動いている質量 600 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。 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 = 600 kgv1 = 18 m/sm2 = 1700 kgv2 = 0
ΔK/K = %
4.ふつう
5 kg12 m/s2 kg

摩擦のないレール上で、12 m/s で動く質量 5 kg のグライダーが、静止している質量 2 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 = 5 kgm2 = 2 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
16 m/s5 m/s

質量 0.55 kg のボールが 16 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 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 = 0.55 kgvin = 16 m/svout = 5 m/sΔt = 50 ms
J = N·s
6.むずかしい
25 m/s19 m/s

質量 0.25 kg のボールが 25 m/s で壁に当たり、19 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 = 0.25 kgvin = 25 m/svout = 19 m/sΔt = 20 ms
Favg = N

解答

  1. 1. v′ = 7.926 m/s
  2. 2. v′2 = 1.286 m/s
  3. 3. ΔK/K = 73.91 %
  4. 4. v′1 = 5.143 m/s
  5. 5. J = 11.55 N·s
  6. 6. Favg = 550 N

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。