7 m/s로 달리는 질량 900 kg인 자동차가 반대 방향으로 4 m/s로 달리는 질량 2000 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 = 900 kgv1 = 7 m/sm2 = 2000 kgv2 = −4 m/s
v′ = m/s
2.쉬움
정지해 있는 0.35 kg 공을 찬다. 발이 10 ms 동안 평균 800 N의 힘으로 공을 민다. 찬 직후 공의 속력 v을(를) 구하시오.
m = 0.35 kgFavg = 800 NΔt = 10 ms
v = m/s
3.보통
20 m/s로 움직이는 1800 kg 자동차가 정지해 있는 1300 kg 자동차와 충돌해 두 차가 한 덩어리가 된다. 충돌에서 잃은 운동 에너지 ΔK은(는) 얼마인가?
m1 = 1800 kgv1 = 20 m/sm2 = 1300 kgv2 = 0
ΔK = J
4.보통
12 m/s로 움직이는 질량 2.5 kg인 글라이더가 마찰 없는 트랙 위에 정지해 있는 질량 1.5 kg인 글라이더와 완전 탄성 정면충돌을 한다. 충돌 후 두 번째 글라이더의 속도 v′2을(를) 구하시오.
m1 = 2.5 kgm2 = 1.5 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.어려움
1500 kg 자동차가 주차된 1500 kg 자동차를 들이받는다. 잔해는 한 덩어리가 되어 8.5 m 미끄러진 뒤 멈춘다. 타이어와 도로 사이의 운동 마찰 계수는 0.7이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 충돌 직전 첫 번째 자동차의 속력 v1을(를) 구하시오.
m1 = 1500 kgm2 = 1500 kgd = 8.5 mμ = 0.7g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.어려움
10 g 총알을 길이 1.3 m의 가벼운 줄에 매달린 1.5 kg 블록에 수평으로 쏘아 박히게 한다. 줄은 연직에서 최대 40°까지 흔들려 나간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 충돌 전 총알의 속력 v을(를) 구하시오.
m = 10 gM = 1.5 kgL = 1.3 mθ = 40°g = 9.81 m/s²
v = m/s
정답표
- 1. v′ = −0.5862 m/s
- 2. v = 22.86 m/s
- 3. ΔK = 150968 J
- 4. v′2 = 15 m/s
- 5. v1 = 21.61 m/s
- 6. v = 368.9 m/s
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