10 m/s로 달리는 질량 1000 kg인 자동차가 반대 방향으로 8 m/s로 달리는 질량 1900 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 = 1000 kgv1 = 10 m/sm2 = 1900 kgv2 = −8 m/s
v′ = m/s
2.쉬움
4.5 m/s로 움직이는 4 kg 수레가 정지해 있는 1.5 kg 수레와 충돌한다. 충돌 후 첫 번째 수레는 같은 방향으로 2.5 m/s로 계속 움직인다. 두 번째 수레의 속도 v′2을(를) 구하시오.
m1 = 4 kgv1 = 4.5 m/sm2 = 1.5 kgv′1 = 2.5 m/s
v′2 = m/s
3.보통
15 m/s로 움직이는 2000 kg 자동차가 정지해 있는 700 kg 자동차와 충돌해 두 차가 한 덩어리가 된다. 원래 운동 에너지의 몇 퍼센트 ΔK/K을(를) 잃는가?
m1 = 2000 kgv1 = 15 m/sm2 = 700 kgv2 = 0
ΔK/K = %
4.보통
수평으로 31 m/s로 움직이던 16 kg 발사체가 폭발해 같은 직선을 따라 움직이는 두 파편으로 나뉜다. 5 kg 파편은 79 m/s로 앞으로 계속 움직인다. 11 kg 파편의 속도 v′2(원래 방향을 양으로)을(를) 구하시오.
M = 16 kgu = 31 m/sm1 = 5 kgv′1 = 79 m/sm2 = 11 kg
v′2 = m/s
5.어려움
질량 0.55 kg인 공이 18 m/s로 벽에 부딪힌 뒤 11 m/s로 똑바로 튀어나온다. 접촉 시간은 5 ms이다. 벽이 공에 가한 충격량의 크기 J을(를) 구하시오.
m = 0.55 kgvin = 18 m/svout = 11 m/sΔt = 5 ms
J = N·s
6.어려움
1700 kg 자동차가 주차된 1600 kg 자동차를 들이받는다. 잔해는 한 덩어리가 되어 20 m 미끄러진 뒤 멈춘다. 타이어와 도로 사이의 운동 마찰 계수는 0.6이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 충돌 직전 첫 번째 자동차의 속력 v1을(를) 구하시오.
m1 = 1700 kgm2 = 1600 kgd = 20 mμ = 0.6g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
정답표
- 1. v′ = −1.793 m/s
- 2. v′2 = 5.333 m/s
- 3. ΔK/K = 25.93 %
- 4. v′2 = 9.182 m/s
- 5. J = 15.95 N·s
- 6. v1 = 29.79 m/s
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