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
2 kg4 m/s5 kg

4 m/s で動いている質量 2 kg の台車が、静止している質量 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 = 4 m/sm2 = 5 kgv′1 = 0 m/s
v′2 = m/s
2.やさしい
1800 kg19 m/s700 kg6 m/s

19 m/s で走る質量 1800 kg の車が、逆向きに 6 m/s で走る質量 700 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 = 1800 kgv1 = 19 m/sm2 = 700 kgv2 = −6 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
3.5 kgv = ?20 gh = 13 cm

質量 20 g の弾丸を、軽い糸でつり下げた質量 3.5 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。木片は初めより 13 cm 高い位置まで振れ上がる。g = 9.81 m/s² とする。衝突前の弾丸の速さ v を求めよ。

m = 20 gM = 3.5 kgh = 13 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
1 kgv = ?5 gh = 7 cm

質量 5 g の弾丸を、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。木片は初めより 7 cm 高い位置まで振れ上がる。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 kgh = 7 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
29 m/s12 m/s

質量 0.2 kg のボールが 29 m/s で壁に当たり、12 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 40 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.2 kgvin = 29 m/svout = 12 m/sΔt = 40 ms
Favg = N
6.むずかしい
15 m/s18 m/s

質量 0.15 kg のボールが 15 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 25 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 = 0.15 kgvin = 15 m/svout = 18 m/sΔt = 25 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′2 = 1.6 m/s
  2. 2. v′ = 12 m/s
  3. 3. v = 281.1 m/s
  4. 4. v = 235.6 m/s
  5. 5. Favg = 205 N
  6. 6. J = 4.95 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。