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
3.5 kg9.5 m/s1.5 kg

9.5 m/s で動いている質量 3.5 kg の台車が、静止している質量 1.5 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 5.5 m/s で進み続ける。 2 台目の台車の速度 v′2 を求めよ。

m1 = 3.5 kgv1 = 9.5 m/sm2 = 1.5 kgv′1 = 5.5 m/s
v′2 = m/s
2.やさしい
500 kg20 m/s1800 kg

20 m/s で走る質量 500 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 = 500 kgv1 = 20 m/sm2 = 1800 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
1300 kg18 m/s1400 kg

18 m/s で動いている質量 1300 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。 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 = 1300 kgv1 = 18 m/sm2 = 1400 kgv2 = 0
ΔK/K = %
4.ふつう
5 kg6 m/s4 kg

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 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 = 4 kgv1 = 6 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
9 m/s20 m/s

質量 0.35 kg のボールが 9 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 40 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 = 9 m/svout = 20 m/sΔt = 40 ms
J = N·s
6.むずかしい
27 m/s20 m/s

質量 0.1 kg のボールが 27 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 50 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.1 kgvin = 27 m/svout = 20 m/sΔt = 50 ms
Favg = N

解答

  1. 1. v′2 = 9.333 m/s
  2. 2. v′ = 4.348 m/s
  3. 3. ΔK/K = 51.85 %
  4. 4. v′1 = 0.6667 m/s
  5. 5. J = 10.15 N·s
  6. 6. Favg = 94 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。