解答つき運動量と衝突ワークシート

静止している質量 0.45 kg のボールを蹴る。足は平均 550 N の力で 12 ms の間ボールを押す。蹴った直後のボールの速さ v を求めよ。

5 m/s で走る質量 1700 kg の車が、停止している質量 1000 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）。

摩擦のないレール上で、9 m/s で動く質量 2.5 kg のグライダーが、静止している質量 3 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。

水平に 39 m/s で動いている質量 12 kg の物体が、同じ直線上を動く 2 つの破片に爆発する。質量 8 kg の破片は前向きに 94 m/s で進み続ける。質量 4 kg の破片の速度 v′₂ を求めよ（元の向きを正とする）。

質量 10 g の弾丸を、長さ 1.1 m の軽い糸でつり下げた質量 3 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 20° 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。

質量 0.2 kg のボールが 16 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 10 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 F_avg を求めよ。