解答つき運動量と衝突ワークシート

自由に動ける質量 4.5 kg のライフルが、質量 10 g の弾丸を 700 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。

3.5 m/s で動いている質量 4 kg の台車が、静止している質量 2 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 m/s で進み続ける。 2 台目の台車の速度 v′₂ を求めよ。

摩擦のないレール上で、6 m/s で動く質量 5 kg のグライダーが、静止している質量 4 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。

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 4 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。

質量 0.15 kg のボールが 19 m/s で壁に当たり、8 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 F_avg を求めよ。

質量 0.2 kg のボールが 17 m/s で壁に当たり、15 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 5 ms である。 壁がボールに与える力積の大きさ J を求めよ。