7 m/s로 달리는 질량 1900 kg인 자동차가 반대 방향으로 15 m/s로 달리는 질량 800 kg인 자동차와 정면충돌한다. 두 자동차는 붙어서 함께 움직인다. 충돌 직후 공통 속도 v′을(를) 구하시오(첫 번째 자동차의 진행 방향을 양으로 한다).
정답이 있는 운동량과 충돌 학습지
1.쉬움
m1 = 1900 kgv1 = 7 m/sm2 = 800 kgv2 = −15 m/s
v′ = m/s
2.쉬움
정지해 있는 0.15 kg 공을 찬다. 발이 20 ms 동안 평균 200 N의 힘으로 공을 민다. 찬 직후 공의 속력 v을(를) 구하시오.
m = 0.15 kgFavg = 200 NΔt = 20 ms
v = m/s
3.보통
6 m/s로 움직이는 질량 1 kg인 글라이더가 마찰 없는 트랙 위에 정지해 있는 질량 4 kg인 글라이더와 완전 탄성 정면충돌을 한다. 충돌 후 두 번째 글라이더의 속도 v′2을(를) 구하시오.
m1 = 1 kgm2 = 4 kgv1 = 6 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
4.보통
수평으로 37 m/s로 움직이던 7 kg 발사체가 폭발해 같은 직선을 따라 움직이는 두 파편으로 나뉜다. 6 kg 파편은 78 m/s로 앞으로 계속 움직인다. 1 kg 파편의 속도 v′2(원래 방향을 양으로)을(를) 구하시오.
M = 7 kgu = 37 m/sm1 = 6 kgv′1 = 78 m/sm2 = 1 kg
v′2 = m/s
5.어려움
질량 0.2 kg인 공이 15 m/s로 벽에 부딪힌 뒤 16 m/s로 똑바로 튀어나온다. 접촉 시간은 25 ms이다. 벽이 공에 가한 충격량의 크기 J을(를) 구하시오.
m = 0.2 kgvin = 15 m/svout = 16 m/sΔt = 25 ms
J = N·s
6.어려움
질량 0.25 kg인 공이 29 m/s로 벽에 부딪힌 뒤 9 m/s로 똑바로 튀어나온다. 접촉 시간은 50 ms이다. 벽이 공에 가한 충격량의 크기 J을(를) 구하시오.
m = 0.25 kgvin = 29 m/svout = 9 m/sΔt = 50 ms
J = N·s
정답표
- 1. v′ = 0.4815 m/s
- 2. v = 26.67 m/s
- 3. v′2 = 2.4 m/s
- 4. v′2 = −209 m/s
- 5. J = 6.2 N·s
- 6. J = 9.5 N·s
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