자유롭게 움직일 수 있는 6 kg 소총이 8 g 총알을 800 m/s로 발사한다. 둘 다 정지 상태에서 시작한다. 소총의 반동 속력 V을(를) 구하시오.
정답이 있는 운동량과 충돌 학습지
1.쉬움
M = 6 kgm = 8 gv = 800 m/s
V = m/s
2.쉬움
18 m/s로 달리는 질량 1700 kg인 자동차가 반대 방향으로 5 m/s로 달리는 질량 1000 kg인 자동차와 정면충돌한다. 두 자동차는 붙어서 함께 움직인다. 충돌 직후 공통 속도 v′을(를) 구하시오(첫 번째 자동차의 진행 방향을 양으로 한다).
m1 = 1700 kgv1 = 18 m/sm2 = 1000 kgv2 = −5 m/s
v′ = m/s
3.보통
5 m/s로 움직이는 질량 2.5 kg인 글라이더가 마찰 없는 트랙 위에 정지해 있는 질량 4 kg인 글라이더와 완전 탄성 정면충돌을 한다. 충돌 후 두 번째 글라이더의 속도 v′2을(를) 구하시오.
m1 = 2.5 kgm2 = 4 kgv1 = 5 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
4.보통
수평으로 15 m/s로 움직이던 13 kg 발사체가 폭발해 같은 직선을 따라 움직이는 두 파편으로 나뉜다. 1 kg 파편은 50 m/s로 앞으로 계속 움직인다. 12 kg 파편의 속도 v′2(원래 방향을 양으로)을(를) 구하시오.
M = 13 kgu = 15 m/sm1 = 1 kgv′1 = 50 m/sm2 = 12 kg
v′2 = m/s
5.어려움
질량 0.6 kg인 공이 21 m/s로 벽에 부딪힌 뒤 9 m/s로 똑바로 튀어나온다. 접촉 시간은 10 ms이다. 벽이 공에 가한 충격량의 크기 J을(를) 구하시오.
m = 0.6 kgvin = 21 m/svout = 9 m/sΔt = 10 ms
J = N·s
6.어려움
800 kg 자동차가 주차된 800 kg 자동차를 들이받는다. 잔해는 한 덩어리가 되어 22.5 m 미끄러진 뒤 멈춘다. 타이어와 도로 사이의 운동 마찰 계수는 0.5이다. g = 9.81 m/s²를 사용하시오. 충돌 직전 첫 번째 자동차의 속력 v1을(를) 구하시오.
m1 = 800 kgm2 = 800 kgd = 22.5 mμ = 0.5g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
정답표
- 1. V = 1.067 m/s
- 2. v′ = 9.481 m/s
- 3. v′2 = 3.846 m/s
- 4. v′2 = 12.08 m/s
- 5. J = 18 N·s
- 6. v1 = 29.71 m/s
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