비탄성 충돌의 예

비탄성 충돌의 5가지 예

1. 질량이 30그램이고 속도가 30m/s인 총알이 정지해 있는 질량 1kg의 나무 블록에 충돌합니다. 총알이 블록에 박혔을 때 블록의 속도를 구하세요!
논의
알려져 있다 :
총알의 질량(m)₁) = 30그램 = 0,03kg
블록의 질량(m)₂) = 1kg
총알의 초기 속도(v)₁) = 30 m/s
블록의 초기 속도(v)₂) = 0 (고정 블록)
질문했습니다 : 충돌 후 총알과 블록의 속도(v')
자와브 :
공식 운동량 보존 법칙 두 물체가 충돌 후 서로 붙어버린다면:
m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v'
(0,03)(30) + (1)(0) = (0,03 + 1) v'
0,9 + 0 = 1,03 v'
0,9 = 1,03 v'
v' = 0,9 / 1,03
v' = 0,87 m/s
충돌 후 총알과 블록의 속도는 0,87m/s입니다.

2. 물체 A와 B는 각각 질량이 2kg이고 서로를 향해 속도 v로 움직입니다._A = 6ms^{- 1} 그리고 v_B = 4ms^{- 1}만약 두 객체 모두 비탄성 충돌 완전히 충돌한다면, 충돌 후 두 물체의 속도는...
논의
알려져 있다 :
물체 A의 질량 (m)_A) = 2kg
물체 B의 질량 (m)_B) = 2kg
물체 A의 초기 속도(v)_A) = -6 m/s
물체 B의 초기 속도(v)_B) = 4 m/s
질문했습니다 : 충돌 후 두 물체의 속도(v')
자와브 :
m_A v_A +m_B v_B = (m_A' + m_B) v'
(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v'
-12 + 8 = 4 v'
-4 = 4 v'
v' = -4 / 4
v' = -1 m/s
충돌 후 두 물체의 속도는 모두 1m/s입니다.

3. 두 물체의 질량은 각각 m이다.₁ = 3kg 및 m₂ = 4kg의 물체가 속도 v로 서로를 향해 반대 방향으로 움직입니다.₁ = 10 m/s 및 v₂ 두 물체의 속도는 12m/s입니다. 두 물체가 충돌하여 서로 붙었습니다. 충돌 후 두 물체의 속도는 얼마일까요?
논의
알려져 있다 :
물체 1의 질량 (m)₁) = 3kg
물체 2의 질량 (m)₂) = 4kg
물체 1의 속도(v)₁) = -10 m/s
물체 2의 속도(v)₂) = 12 m/s
질문했습니다 : 속도 충돌 후 두 물체 모두 (v')
자와브 :
m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁' + m₂) v'
(3)(-10) + (4)(12) = (3 + 4) v'
-30 + 48 = 7 v'
18 = 7 v'
v' = 18 / 7
v' = 2,6 m/s
충돌 후 두 물체의 속도는 모두 2,6m/s입니다.

4. 정지해 있던 승용차가 시속 36km로 주행하던 버스와 충돌했습니다. 충돌 후 승용차와 버스는 서로 부딪혔습니다. 버스의 질량이 2000kg이고 승용차의 질량이 1000kg일 때, 충돌 후 두 차량의 속도는 얼마입니까?

A. 3,45m/s

B. 4,67m/s

C. 5,45 m/s

D. 6,67 m/s

E. 7,67 m/s

논의 :

알려져 있다 :

버스 속도 v = 36 km/h = 36000 m/3600 s = 10 m/s

m 버스 = 2000kg

v 세단 = 0

m 세단 = 1000kg

질문했습니다 :

충돌 후 승용차와 버스의 속도(v')는 얼마입니까?

자와브 :

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v'

(2000)(10) + (1000)(0) = (2000 + 1000) v'

20.000 = 3000 v'

v' = 20.000 / 3000 = 6,67 m/s

정답은 D입니다.

5. 질량이 20그램인 총알이 100m/s의 속도로 정지해 있는 나무 블록에 충돌하여 박혔습니다. 나무 블록의 질량이 500그램일 때, 충돌 직후 나무 블록과 총알의 속도는 각각 얼마입니까?

A. 1,50m/s

B. 2,55m/s

C. 3,85 m/s

D. 4,75 m/s

E. 5,65 m/s

논의 :

알려져 있다 :

m 총알 = 20그램 = 0,02kg

v 탄속 = 100m/s

m 블록 = 500그램 = 0,5kg

v 블록 = 0

질문했습니다 :

충돌 직후 총알과 블록의 속도(v')는 얼마입니까?

자와브 :

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v'

(0,02)(100) + (0,5)(0) = (0,02 + 0,5) v'

2 + 0 = 0,52 v'

2 = 0,52 v'

v' = 2 / 0,52 = 3,85 m/s

정답은 C입니다.