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。

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

7 m/s で動いている質量 4 kg の台車が、静止している質量 3 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。

m₁ = 4 kgv₁ = 7 m/sm₂ = 3 kgv′₁ = 2 m/s

v′₂ = m/s

2.やさしい

10 m/s で走る質量 1900 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 = 1900 kgv₁ = 10 m/sm₂ = 1800 kgv₂ = 0 m/s

v′ = m/s

3.ふつう

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 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 2 台目のグライダーの速度 v′₂ を求めよ。

m₁ = 5 kgm₂ = 2 kgv₁ = 6 m/sv₂ = 0

v′₂ = m/s

4.ふつう

16 m/s で動いている質量 1200 kg の自動車が、静止している質量 1500 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 = 1200 kgv₁ = 16 m/sm₂ = 1500 kgv₂ = 0

ΔK = J

5.むずかしい

質量 0.25 kg のボールが 18 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 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 = 0.25 kgv_in = 18 m/sv_out = 15 m/sΔt = 50 ms

J = N·s

6.むずかしい

質量 8 g の弾丸を、長さ 1 m の軽い糸でつり下げた質量 4 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 30° 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 = 8 gM = 4 kgL = 1 mθ = 30°g = 9.81 m/s²

v = m/s

解答

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。