정답이 있는 운동량과 충돌 학습지

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이름: ____________________ 날짜: ____________

1.쉬움

정지해 있는 0.4 kg 공을 찬다. 발이 8 ms 동안 평균 250 N의 힘으로 공을 민다. 찬 직후 공의 속력 v을(를) 구하시오.

m = 0.4 kgF_avg = 250 NΔt = 8 ms

v = m/s

2.쉬움

17 m/s로 달리는 질량 1100 kg인 자동차가 반대 방향으로 8 m/s로 달리는 질량 1100 kg인 자동차와 정면충돌한다. 두 자동차는 붙어서 함께 움직인다. 충돌 직후 공통 속도 v′을(를) 구하시오(첫 번째 자동차의 진행 방향을 양으로 한다).

m₁ = 1100 kgv₁ = 17 m/sm₂ = 1100 kgv₂ = −8 m/s

v′ = m/s

3.보통

4 m/s로 움직이는 질량 1 kg인 글라이더가 마찰 없는 트랙 위에 정지해 있는 질량 4.5 kg인 글라이더와 완전 탄성 정면충돌을 한다. 충돌 후 두 번째 글라이더의 속도 v′₂을(를) 구하시오.

m₁ = 1 kgm₂ = 4.5 kgv₁ = 4 m/sv₂ = 0

v′₂ = m/s

4.보통

22 m/s로 움직이는 1900 kg 자동차가 정지해 있는 1800 kg 자동차와 충돌해 두 차가 한 덩어리가 된다. 충돌에서 잃은 운동 에너지 ΔK은(는) 얼마인가?

m₁ = 1900 kgv₁ = 22 m/sm₂ = 1800 kgv₂ = 0

ΔK = J

5.어려움

질량 0.25 kg인 공이 27 m/s로 벽에 부딪힌 뒤 6 m/s로 똑바로 튀어나온다. 접촉 시간은 20 ms이다. 벽이 공에 작용한 평균 힘 F_avg을(를) 구하시오.

m = 0.25 kgv_in = 27 m/sv_out = 6 m/sΔt = 20 ms

F_avg = N

6.어려움

1200 kg 자동차가 주차된 1100 kg 자동차를 들이받는다. 잔해는 한 덩어리가 되어 11.5 m 미끄러진 뒤 멈춘다. 타이어와 도로 사이의 운동 마찰 계수는 0.8이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 충돌 직전 첫 번째 자동차의 속력 v₁을(를) 구하시오.

m₁ = 1200 kgm₂ = 1100 kgd = 11.5 mμ = 0.8g = 9.81 m/s²

v₁ = m/s

정답표

1. v = 5 m/s
2. v′ = 4.5 m/s
3. v′₂ = 1.455 m/s
4. ΔK = 223686 J
5. F_avg = 412.5 N
6. v₁ = 25.75 m/s

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