완전 탄성 충돌의 8가지 예
1. 질량이 각각 200그램인 공 A와 공 B가 완전 탄성 충돌을 합니다. 충돌 전 공 A의 속도가 10m/s이고 공 B가 정지해 있다면, 충돌 후 공 A와 공 B의 속도는 얼마입니까?
논의
알려져 있다 :
공 A의 질량 (m)A) = 200그램 = 0,2kg
공 B의 질량 (m)B) = 200그램 = 0,2kg
충돌 전 공 A의 속도(v)A) = 10 m/s
충돌 전 공 B의 속도(v)B) = 0
질문했습니다 : 공 A의 속도 (v)A') 및 공 B (v)B충돌 후
자와브 :
켜기 완전 탄성 충돌만약 충돌 전에 객체 B가 여전히 (v)라면B = 0) 그러면 충돌 후에도 객체 A는 여전히 (v)입니다.A' = 0)이고 객체 B는 다음과 같이 움직입니다. 속도 이는 충돌 전 물체 A의 속도(v)와 같습니다.B' = vA).
vA' = vB = 0
vB' = vA = 10m/s
2. 질량이 같은 구슬 A와 B가 서로를 향해 움직이다가 탄성 충돌을 합니다. 충돌 전 구슬 A는 8m/s의 속도로, 구슬 B는 12m/s의 속도 로 움직입니다 . 충돌 후 구슬 A와 B의 속도의 크기와 방향은 다음과 같습니다.
논의
알려져 있다 :
대리석 질량 A (m)A) = m
대리석 B의 질량(m)B) = m
충돌 전 구슬 A의 속도(v)A) = -8 m/s
충돌 전 구슬 B의 속도(v)B) = 12 m/s
두 구슬의 속도는 양수와 음수로 표시되어 있으며, 이는 두 물체의 운동 방향 또는 속도 방향이 서로 반대임을 나타냅니다.
질문했습니다 : 구슬 A의 속도의 크기와 방향 (v)A') 및 대리석 B(v)B충돌 후
자와브 :
완전 탄성 충돌에서 충돌하는 두 물체의 질량이 같으면 충돌 후 물체 A의 속도(v)는 다음과 같습니다.A') = 충돌 전 물체 B의 속도 (v)B) 그리고 충돌 후 물체 B의 속도(v)B') = 충돌 전 물체 A의 속도 (v)A).
물체의 이동 방향 또는 속도 방향은 어떻게 될까요? 충돌 전에 물체 A가 오른쪽으로, 물체 B가 왼쪽으로 움직인다면, 충돌 후에는 물체 A가 왼쪽으로 움직입니다.A' = – vB) 그리고 객체 B는 오른쪽으로 이동합니다(vB' = vA).
두 구슬은 질량이 같고 완전 탄성 충돌을 하므로 두 구슬은 속도를 교환합니다.
vA' = -vB = -12 m/s
vB' = vA = 8m/s
양수와 음수 부호는 충돌 후 구슬 A의 속도 방향이 구슬 B의 속도 방향과 반대임을 나타냅니다.
3. 질량이 2kg인 물체 A와 질량이 4kg인 물체 B가 서로를 향해 움직이고 있다. 물체 A의 속도는 10m/s이고, 물체 B의 속도는 20m/s이다. 두 물체가 완전 탄성 충돌을 한다면, 충돌 후 물체 A와 물체 B의 속도는 얼마인가?
논의
알려져 있다 :
물체 A의 질량 (m)A) = 2kg
물체 B의 질량 (m)B) = 4kg
충돌 전 물체 A의 속도(v)A) = 10 m/s
충돌 전 물체 B의 속도(v)B) = 20 m/s
질문했습니다 : 물체 A의 속도 (v)A') 및 객체 B(vB충돌 후
자와브 :
탄성 충돌하는 두 물체의 질량이 다르고, 두 물체가 일정한 속도로 서로를 향해 움직일 때, 충돌 후 두 물체의 속도는 다음 방정식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
충돌 후 물체 A의 속도는 다음과 같습니다.
두 물체는 충돌 후 서로 멀어집니다.
4. 질량이 100그램이고 속도가 20m/s인 물체가 완전탄성 충돌로 벽에 충돌합니다. 충돌 후 물체의 속도의 크기와 방향은 다음과 같습니다.
논의
알려져 있다 :
물체의 질량(m)A) = 100그램 = 0,1kg
벽 질량(m)B) = 무한대 (벽은 무한대의 질량을 가진 것으로 간주됨)
충돌 전 물체의 속도(v)A) = 20 m/s
충돌 전 벽의 속도(v)B) = 0
질문했습니다 충돌 후 물체의 속도의 크기와 방향
자와브 :
만약 v라면B = 0, mA 매우 작고 m2 v가 매우 크면 위 방정식을 풀어서 v를 얻습니다.A' = -vA 그리고 v2' = 0. 양수와 음수 부호는 물체의 움직임 방향이 서로 반대임을 나타냅니다.
따라서 충돌 후 물체의 속도 크기(vA ' )는 -20m/s이고, 충돌 후 벽의 속도 크기는 0입니다. 충돌 후 물체의 속도 방향은 충돌 전 물체의 속도 방향과 반대입니다. 충돌 전에 물체가 오른쪽으로 움직이면 충돌 후에는 왼쪽으로 움직이고, 충돌 전에 물체가 왼쪽으로 움직이면 충돌 후에는 오른쪽으로 움직입니다.
5. 물체 A와 물체 B가 서로를 향해 움직입니다. 만약 mA =mB 에A = 4 m/s, vB A와 B의 속도가 3m/s이고 바닥이 미끄러울 때, 완전 탄성 충돌 후 A와 B의 속도는 얼마입니까?
A. 왼쪽으로 3m/s, 오른쪽으로 4m/s
B. 오른쪽으로 3m/s, 오른쪽으로 4m/s
C. 왼쪽으로 3m/s, 왼쪽으로 4m/s
D. 왼쪽으로 3m/s, 오른쪽으로 3m/s
E. 왼쪽으로 4m/s, 오른쪽으로 4m/s
논의 :
알려져 있다 :
vA = 4 m/s, vB = 3m/s
질문했습니다 :
vA'와 vB' ?
자와브 :
켜기 완전 탄성 충돌두 물체의 질량이 같으면 충돌할 때 두 물체는 속도를 교환합니다. 따라서
vA' = 3 m/s 및 vB' = 4m/s
충돌 전에 물체 A가 왼쪽으로 움직인다면, 충돌 후에는 물체 A가 오른쪽으로 움직입니다. 마찬가지로, 충돌 전에 물체 B가 오른쪽으로 움직인다면, 충돌 후에는 물체 B가 왼쪽으로 움직입니다. 즉, 충돌 전후에 두 물체는 서로 반대 방향으로 움직입니다.
정답은 A입니다.
6. 미터A = 2kg 및 mB = 1kg의 물체가 속도 v로 서로를 향해 움직입니다.A = 2 m/s 및 vB 공의 속도는 3m/s입니다. 두 공은 완전 탄성 충돌을 합니다. 충돌 직후 공 A의 속도는 얼마입니까?
A. 1/2 m/s
B. 2/3 m/s
C. 1 m/s
D. 3/2 m/s
E. 2 m/s
논의 :
알려져 있다 :
mA = 2kg, mB = 1kg, vA = 2 m/s, vB = 3m/s
질문했습니다 :
vA' ?
자와브 :
만약 대상들이 서로에게 완전 탄성 충돌 두 물체는 질량이 다르기 때문에 서로 속도를 교환하지 않습니다.
충돌 후 각 물체의 속도는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
정답은 B입니다.
7. 공 A는 초기 속도 1 m/s, 가속도 1 m/s²로 일정한 속도로 오른쪽으로 직선 운동을 합니다.22초 동안 움직인 공 A가 정지해 있는 공 B와 충돌합니다. 충돌이 완전 탄성 충돌이고 두 공의 질량이 같다면, 충돌 후 공 A와 B의 속도는 얼마입니까?
에이. 대A` = 0 및 vB` = 3 m/s
B. vA` = 2 m/s 및 vB` = 3 m/s
씨 대A` = 3 m/s 및 vB` = 0 m/s
디. 대A` = 3 m/s 및 vB` = 2 m/s
E. vA` = 4 m/s 및 vB` = 2 m/s
논의 :
알려져 있다 :
공의 움직임 데이터 A:
vo = 1 m/s, a = 1 m/s2, t = 2초, vt =?
충돌 데이터:
vA = ? , vB = 0, mA =mB
질문했습니다 :
vA'와 vB'
자와브 :
충돌 직전 공 A의 속도(v)A) :
vt = vo + at = 1 + (1)(2) = 1 + 2 = 3 m/s
그래서 vA = 3m/s
두 공의 질량은 같으므로 두 공은 서로 속도를 교환합니다.
vA' = 0 및 vB' = 3m/s
충돌 전 공 A는 오른쪽으로 움직이고, 충돌 후 공 A는 정지해 있습니다. 충돌 전 공 B는 정지해 있고, 충돌 후 공 B는 오른쪽으로 움직입니다.
정답은 A입니다.
8. 만약 두 개의 동일한 구슬이 같은 속도로 직선 경로를 따라 서로를 향해 움직이다가 충돌한다면, 한 구슬은 에너지의 일부를 방출하고 다른 구슬은 같은 양의 에너지를 받게 됩니다.
세밥
에너지 보존 법칙에 따라 두 구슬의 총 운동 에너지는 변하지 않습니다.
논의
위 진술은 충돌 유형이 완전 탄성 충돌인 경우에 참입니다.
질문 출처:
고등학교/직업고등학교 물리 국가시험 문제
SBMPTN 물리 문제
