5 m/s로 달리는 질량 1100 kg인 자동차가 반대 방향으로 10 m/s로 달리는 질량 1100 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 = 1100 kgv1 = 5 m/sm2 = 1100 kgv2 = −10 m/s
v′ = m/s
2.쉬움
자유롭게 움직일 수 있는 5.5 kg 소총이 15 g 총알을 900 m/s로 발사한다. 둘 다 정지 상태에서 시작한다. 소총의 반동 속력 V을(를) 구하시오.
M = 5.5 kgm = 15 gv = 900 m/s
V = m/s
3.보통
21 m/s로 움직이는 600 kg 자동차가 정지해 있는 1500 kg 자동차와 충돌해 두 차가 한 덩어리가 된다. 원래 운동 에너지의 몇 퍼센트 ΔK/K을(를) 잃는가?
m1 = 600 kgv1 = 21 m/sm2 = 1500 kgv2 = 0
ΔK/K = %
4.보통
7 m/s로 움직이는 질량 0.5 kg인 글라이더가 마찰 없는 트랙 위에 정지해 있는 질량 4.5 kg인 글라이더와 완전 탄성 정면충돌을 한다. 충돌 후 첫 번째 글라이더의 속도 v′1을(를) 구하시오(처음 진행 방향을 양으로 한다).
m1 = 0.5 kgm2 = 4.5 kgv1 = 7 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.어려움
5 g 총알을 길이 0.6 m의 가벼운 줄에 매달린 4.5 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 = 5 gM = 4.5 kgL = 0.6 mθ = 40°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.어려움
질량 0.25 kg인 공이 9 m/s로 벽에 부딪힌 뒤 4 m/s로 똑바로 튀어나온다. 접촉 시간은 5 ms이다. 벽이 공에 작용한 평균 힘 Favg을(를) 구하시오.
m = 0.25 kgvin = 9 m/svout = 4 m/sΔt = 5 ms
Favg = N
정답표
- 1. v′ = −2.5 m/s
- 2. V = 2.455 m/s
- 3. ΔK/K = 71.43 %
- 4. v′1 = −5.6 m/s
- 5. v = 1495 m/s
- 6. Favg = 650 N
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