รถยนต์มวล 1300 kg เคลื่อนที่ด้วย 8 m/s ชนตรง ๆ กับรถมวล 1700 kg ที่เคลื่อนที่ด้วย 9 m/s ในทิศตรงข้าม รถทั้งสองล็อกติดกัน หาความเร็วร่วม v′ ทันทีหลังการชน (ทิศของรถคันแรกเป็นบวก)
ใบงาน โมเมนตัมและการชน พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m1 = 1300 kgv1 = 8 m/sm2 = 1700 kgv2 = −9 m/s
v′ = m/s
2.ง่าย
ลูกบอลมวล 0.35 kg ที่หยุดนิ่งถูกเตะ เท้าดันลูกบอลด้วยแรงเฉลี่ย 350 N เป็นเวลา 4 ms จงหาอัตราเร็ว v ของลูกบอลทันทีหลังเตะ
m = 0.35 kgFavg = 350 NΔt = 4 ms
v = m/s
3.ปานกลาง
รถมวล 1400 kg เคลื่อนที่ด้วย 20 m/s ชนรถมวล 600 kg ที่จอดอยู่ และทั้งสองคันติดกัน พลังงานจลน์สูญเสียไปเท่าใด ΔK ในการชน
m1 = 1400 kgv1 = 20 m/sm2 = 600 kgv2 = 0
ΔK = J
4.ปานกลาง
รถมวล 1100 kg เคลื่อนที่ด้วย 11 m/s ชนรถมวล 1000 kg ที่จอดอยู่ และทั้งสองคันติดกัน พลังงานจลน์สูญเสียไปเท่าใด ΔK ในการชน
m1 = 1100 kgv1 = 11 m/sm2 = 1000 kgv2 = 0
ΔK = J
5.ยาก
รถมวล 800 kg ชนรถที่จอดอยู่มวล 1200 kg ซากรถติดกันและไถลไป 11.5 m ก่อนหยุด สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์ระหว่างยางกับถนนคือ 0.5 ใช้ g = 9.81 m/s² จงหาอัตราเร็ว v1 ของรถคันแรกก่อนชน
m1 = 800 kgm2 = 1200 kgd = 11.5 mμ = 0.5g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.ยาก
ลูกบอลมวล 0.55 kg กระทบผนังด้วย 23 m/s และกระดอนกลับตรง ๆ ด้วย 20 m/s การสัมผัสใช้เวลา 20 ms หาขนาดของอิมพัลส์ J ที่ผนังให้แก่ลูกบอล
m = 0.55 kgvin = 23 m/svout = 20 m/sΔt = 20 ms
J = N·s
เฉลย
- 1. v′ = −1.633 m/s
- 2. v = 4 m/s
- 3. ΔK = 84000 J
- 4. ΔK = 31690 J
- 5. v1 = 26.55 m/s
- 6. J = 23.65 N·s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com