14 m/s로 달리는 질량 1000 kg인 자동차가 반대 방향으로 11 m/s로 달리는 질량 700 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 = 14 m/sm2 = 700 kgv2 = −11 m/s
v′ = m/s
2.쉬움
9 m/s로 달리는 질량 500 kg인 자동차가 정지해 있는 질량 1800 kg인 자동차를 들이받는다. 두 자동차는 붙어서 함께 움직인다. 충돌 직후 공통 속도 v′을(를) 구하시오(첫 번째 자동차의 진행 방향을 양으로 한다).
m1 = 500 kgv1 = 9 m/sm2 = 1800 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.보통
수평으로 12 m/s로 움직이던 7 kg 발사체가 폭발해 같은 직선을 따라 움직이는 두 파편으로 나뉜다. 1 kg 파편은 47 m/s로 앞으로 계속 움직인다. 6 kg 파편의 속도 v′2(원래 방향을 양으로)을(를) 구하시오.
M = 7 kgu = 12 m/sm1 = 1 kgv′1 = 47 m/sm2 = 6 kg
v′2 = m/s
4.보통
12 g 총알을 가벼운 줄에 매달린 3 kg 나무 블록에 수평으로 쏘아 박히게 한다. 블록은 처음보다 18 cm 높아질 때까지 흔들려 올라간다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 충돌 전 총알의 속력 v을(를) 구하시오.
m = 12 gM = 3 kgh = 18 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.어려움
1000 kg 자동차가 주차된 1500 kg 자동차를 들이받는다. 잔해는 한 덩어리가 되어 18 m 미끄러진 뒤 멈춘다. 타이어와 도로 사이의 운동 마찰 계수는 0.75이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 충돌 직전 첫 번째 자동차의 속력 v1을(를) 구하시오.
m1 = 1000 kgm2 = 1500 kgd = 18 mμ = 0.75g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.어려움
질량 0.45 kg인 공이 11 m/s로 벽에 부딪힌 뒤 20 m/s로 똑바로 튀어나온다. 접촉 시간은 20 ms이다. 벽이 공에 작용한 평균 힘 Favg을(를) 구하시오.
m = 0.45 kgvin = 11 m/svout = 20 m/sΔt = 20 ms
Favg = N
정답표
- 1. v′ = 3.706 m/s
- 2. v′ = 1.957 m/s
- 3. v′2 = 6.167 m/s
- 4. v = 471.7 m/s
- 5. v1 = 40.69 m/s
- 6. Favg = 697.5 N
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