24 m/s로 달리는 질량 600 kg인 자동차가 반대 방향으로 13 m/s로 달리는 질량 900 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 = 600 kgv1 = 24 m/sm2 = 900 kgv2 = −13 m/s
v′ = m/s
2.쉬움
자유롭게 움직일 수 있는 6 kg 소총이 4 g 총알을 700 m/s로 발사한다. 둘 다 정지 상태에서 시작한다. 소총의 반동 속력 V을(를) 구하시오.
M = 6 kgm = 4 gv = 700 m/s
V = m/s
3.보통
20 g 총알을 가벼운 줄에 매달린 3 kg 나무 블록에 수평으로 쏘아 박히게 한다. 블록은 처음보다 3 cm 높아질 때까지 흔들려 올라간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 충돌 전 총알의 속력 v을(를) 구하시오.
m = 20 gM = 3 kgh = 3 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.보통
8 m/s로 움직이는 질량 1 kg인 글라이더가 마찰 없는 트랙 위에 정지해 있는 질량 1.5 kg인 글라이더와 완전 탄성 정면충돌을 한다. 충돌 후 첫 번째 글라이더의 속도 v′1을(를) 구하시오(처음 진행 방향을 양으로 한다).
m1 = 1 kgm2 = 1.5 kgv1 = 8 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.어려움
20 g 총알을 길이 0.7 m의 가벼운 줄에 매달린 1.5 kg 블록에 수평으로 쏘아 박히게 한다. 줄은 연직에서 최대 15°까지 흔들려 나간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 충돌 전 총알의 속력 v을(를) 구하시오.
m = 20 gM = 1.5 kgL = 0.7 mθ = 15°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.어려움
1200 kg 자동차가 주차된 1700 kg 자동차를 들이받는다. 잔해는 한 덩어리가 되어 10 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 = 1700 kgd = 10 mμ = 0.8g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
정답표
- 1. v′ = 1.8 m/s
- 2. V = 0.4667 m/s
- 3. v = 115.8 m/s
- 4. v′1 = −1.6 m/s
- 5. v = 51.99 m/s
- 6. v1 = 30.28 m/s
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