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
700 kg25 m/s1300 kg5 m/s

25 m/s で走る質量 700 kg の車が、逆向きに 5 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 = 700 kgv1 = 25 m/sm2 = 1300 kgv2 = −5 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
2 kg2 m/s4.5 kg

2 m/s で動いている質量 2 kg の台車が、静止している質量 4.5 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は静止する。 2 台目の台車の速度 v′2 を求めよ。

m1 = 2 kgv1 = 2 m/sm2 = 4.5 kgv′1 = 0 m/s
v′2 = m/s
3.ふつう
2000 kg11 m/s1800 kg

11 m/s で動いている質量 2000 kg の自動車が、静止している質量 1800 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 = 2000 kgv1 = 11 m/sm2 = 1800 kgv2 = 0
ΔK = J
4.ふつう
700 kg21 m/s1400 kg

21 m/s で動いている質量 700 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 = 700 kgv1 = 21 m/sm2 = 1400 kgv2 = 0
ΔK/K = %
5.むずかしい
1900 kgv1​ = ?1700 kg

質量 1900 kg の自動車が、駐車中の質量 1700 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 4 m すべって止まる。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.5 である。g = 9.81 m/s² とする。衝突直前の 1 台目の自動車の速さ v1 を求めよ。

m1 = 1900 kgm2 = 1700 kgd = 4 mμ = 0.5g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.むずかしい
17 m/s18 m/s

質量 0.35 kg のボールが 17 m/s で壁に当たり、18 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 = 0.35 kgvin = 17 m/svout = 18 m/sΔt = 10 ms
Favg = N

解答

  1. 1. v′ = 5.5 m/s
  2. 2. v′2 = 0.8889 m/s
  3. 3. ΔK = 57316 J
  4. 4. ΔK/K = 66.67 %
  5. 5. v1 = 11.87 m/s
  6. 6. Favg = 1225 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。