8つの完全弾性衝突の例
1. 質量がそれぞれ200グラムのボールAとボールBが、完全弾性衝突を起こします。衝突前にボールAが10m/sの速度で運動しており、ボールBが静止している場合、衝突後のボールAとボールBの速度は…
討論
知られている :
球Aの質量（m）A）＝200グラム＝0,2kg
球体Bの質量（m）B）＝200グラム＝0,2kg
衝突前のボールAの速度（vA) = 10 m/秒
衝突前のボールBの速度（vB）= 0
質問 : ボール A の速度 (vA') とボール B (vB衝突後
ジャワブ :
オン 完全弾性衝突衝突前にオブジェクト B がまだ (vB = 0) 衝突後もオブジェクト A はまだ (vA' = 0) でオブジェクト B が移動します スピード これは衝突前の物体Aの速度(v)に等しい。B' = vA).
vA' = vB = 0
vB' = vA = 10 m / s
2. ビー玉AとBは同じ質量を持ち、互いに向かって動き、弾性衝突する。衝突前、ビー玉Aは8m/s、ビー玉Bは12m/sの速度で動いていた。衝突後のビー玉AとBの速度の大きさと方向は…
討論
知られている :
大理石Aの質量（m）A） = メートル
大理石Bの質量（mB） = メートル
衝突前のビー玉Aの速度（vA) = -8 m/s
衝突前のビー玉Bの速度（vB) = 12 m/秒
2つのビー玉の速度は正と負で示されており、これは2つの物体の移動方向、つまり速度の方向が反対であることを示している。
質問 ：ビー玉Aの速度の大きさと方向（vA') と大理石 B (vB衝突後
ジャワブ :
完全弾性衝突では、衝突する 2 つの物体の質量が同じであれば、衝突後の物体 A の速度 (v)A') = 衝突前の物体 B の速度 (vB）と衝突後の物体Bの速度（vB') = 衝突前の物体 A の速度 (vA).
物体の移動方向や速度の方向はどうでしょうか？衝突前に物体Aが右に移動し、物体Bが左に移動する場合、衝突後には物体Aは左に移動します（vA' = – vB）そして物体Bは右に移動します（vB' = vA).
2つのビー玉は同じ質量を持ち、完全弾性衝突を起こすため、2つのビー玉は速度を交換する。
vA' = -vB = -12 m/s
vB' = vA = 8 m / s
正負の符号は、衝突後、ビー玉Aの速度の方向がビー玉Bの速度の方向と逆であることを示している。
3. 質量2kgの物体Aと質量4kgの物体Bが互いに向かって移動しており、物体Aの速度は10m/s、物体Bの速度は20m/sである。2つの物体が完全弾性衝突した場合、衝突後の物体Aと物体Bの速度は…
討論
知られている :
物体Aの質量（m）A) = 2kg
物体Bの質量（m）B) = 4kg
衝突前の物体Aの速度（vA) = 10 m/秒
衝突前の物体Bの速度（vB) = 20 m/秒
質問 : 物体Aの速度(vA') およびオブジェクト B (vB衝突後
ジャワブ :
弾性衝突する物体の質量が異なり、かつ2つの物体が一定の速度で互いに向かって移動する場合、衝突後の2つの物体の速度は次の式を用いて計算されます。
衝突後の物体Aの速度は次のとおりです。
衝突後、2つの物体は互いに離れていく。
4. 質量100グラムの物体が20m/sの速度で壁に完全弾性衝突する。衝突後の物体の速度の大きさと方向は…
討論
知られている :
物体の質量（m）A）＝100グラム＝0,1kg
壁の質量 (m)B）＝無限大（壁の質量は無限大とみなされる）
衝突前の物体の速度（vA) = 20 m/秒
衝突前の壁の速度（vB）= 0
質問 衝突後の物体の速度の大きさと方向
ジャワブ :
vの場合B = 0、メートルA とても小さくて2 が非常に大きい場合、上記の式を解くと、v が得られます。A' = -vA そしてv2' = 0。正と負の符号は、物体の移動方向が反対であることを示します。
したがって、衝突後の物体の速度の大きさ（v A '）は -20 m/s であり、衝突後の壁の速度の大きさは 0 です。衝突後の物体の速度の方向は、衝突前の物体の速度の方向と逆になります。衝突前に物体が右に移動していた場合、衝突後は左に移動し、衝突前に物体が左に移動していた場合、衝突後は右に移動します。
5. 物体Aと物体Bが互いに向かって移動します。もしmA = mB でA = 4 m/s、vB 速度が 3 m/s で、床が滑りやすい場合、完全弾性衝突後の A と B の速度はどれくらいですか？
A. 左方向に3m/s、右方向に4m/s
B. 右方向に3m/s、右方向に4m/s
C. 左へ3m/s、左へ4m/s
D. 左方向に3m/s、右方向に3m/s
E. 左に4m/s、右に4m/s
議論 ：
知られている :
vA = 4 m/s、vB = 3 m / s
質問 :
vA' と vB'？
ジャワブ :
オン 完全弾性衝突両方の物体の質量が同じであれば、衝突時に2つの物体は速度を交換します。
vA' = 3 m/s および vB' = 4 m/s
衝突前に物体Aが左に移動する場合、衝突後には物体Aは右に移動します。同様に、衝突前に物体Bが右に移動する場合、衝突後には物体Bは左に移動します。衝突前と衝突後、2つの物体は反対方向に移動します。
正解はAです。
6.mA = 2 kg および mB = 1 kg の物体が速度 v で互いに向かって移動しますA = 2 m/s および vB = 3 m/s。両方のボールは完全弾性衝突します。衝突直後のボールAの速度はいくらですか？
A. 1/2 m/s
B. 2/3 m/s
C. 1 m/s
D. 3/2 m/s
E. 2 m/s
議論 ：
知られている :
mA = 2 kg、mB = 1 kg、vA = 2 m/s、vB = 3 m / s
質問 :
vA'？
ジャワブ :
オブジェクトが相互に 完全弾性衝突 質量が異なるため、2つの物体は互いに速度を交換しない。
衝突後の各物体の速度は、次の式を用いて計算されます。
正解はBです。
7. ボールAは、初速度1m/s、加速度1m/sで、一定の速度で右方向に直線運動する。22秒間動いた後、ボールAは静止しているボールBに衝突する。衝突が完全弾性衝突であり、両方のボールの質量が同じである場合、衝突後のボールAとボールBの速度は...
A.vA` = 0 および vB` = 3 m/s
B.vA` = 2 m/s および vB` = 3 m/s
C.vA` = 3 m/s および vB` = 0 m/s
D.vA` = 3 m/s および vB` = 2 m/s
E.vA` = 4 m/s および vB` = 2 m/s
議論 ：
知られている :
ボールの動きのデータA：
vo = 1 m/s、a = 1 m/s2、t = 2秒、vt =？
衝突データ：
vA = ? 、vB = 0、メートルA = mB
質問 :
vA' と vB'
ジャワブ :
衝突直前のボールAの速度（vA）：
vt = vo + at = 1 + (1)(2) = 1 + 2 = 3 m/s
だからvA = 3 m / s
両方のボールの質量は同じなので、2つのボールは互いに速度を交換し合う。
vA' = 0 および vB' = 3 m/s
衝突前はボールAは右に移動し、衝突後はボールAは静止している。衝突前はボールBは静止しており、衝突後はボールBは右に移動する。
正解はAです。
8. 2つの同一のビー玉が直線経路を同じ速度で互いに向かって移動し、衝突した場合、一方のビー玉はそのエネルギーの一部を放出し、もう一方のビー玉は同じ量のエネルギーを受け取ります。
なぜなら
エネルギー保存の法則により、2つのビー玉の運動エネルギーの合計は変化しないことが保証される。
討論
上記の記述は、衝突の種類が完全弾性衝突である場合に当てはまります。
質問元:
高校・職業高校向け全国統一試験物理問題
SBMPTN 物理問題
