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
900 kg20 m/s1700 kg

20 m/s で走る質量 900 kg の車が、停止している質量 1700 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 = 900 kgv1 = 20 m/sm2 = 1700 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
4.5 kg850 m/sV = ?

自由に動ける質量 4.5 kg のライフルが、質量 4 g の弾丸を 850 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。

M = 4.5 kgm = 4 gv = 850 m/s
V = m/s
3.ふつう
1500 kg10 m/s1500 kg

10 m/s で動いている質量 1500 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 = 1500 kgv1 = 10 m/sm2 = 1500 kgv2 = 0
ΔK = J
4.ふつう
4.5 kg3 m/s2 kg

摩擦のないレール上で、3 m/s で動く質量 4.5 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 = 4.5 kgm2 = 2 kgv1 = 3 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
1 kgv = ?5 g20°L = 0.9 m

質量 5 g の弾丸を、長さ 0.9 m の軽い糸でつり下げた質量 1 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。

m = 5 gM = 1 kgL = 0.9 mθ = 20°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
9 m/s15 m/s

質量 0.5 kg のボールが 9 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 20 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 = 0.5 kgvin = 9 m/svout = 15 m/sΔt = 20 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′ = 6.923 m/s
  2. 2. V = 0.7556 m/s
  3. 3. ΔK = 37500 J
  4. 4. v′2 = 4.154 m/s
  5. 5. v = 207.4 m/s
  6. 6. J = 12 N·s

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。