충돌 관련 질문 8가지 예시
완전 탄성 충돌
1. 두 물체 A(3kg)와 B(5kg)가 각각 8m/s의 속도로 같은 방향으로 움직입니다.- 1 그리고 4밀리초- 1 만약 물체 A가 물체 B와 완전 탄성 충돌을 한다면, 충돌 후 각 물체의 속도는 다음과 같습니다...
A. 3ms - 1 그리고 7밀리초 - 1
B. 6ms - 1 그리고 10밀리초 - 1
C. 4,25ms - 1 그리고 10밀리초 - 1
D. 5,5ms - 1 그리고 5,5밀리초 - 1
예: 8ms - 1 그리고 4밀리초 - 1
논의
알려진 바에 따르면:
물체 A의 질량 (m)1) = 3kg
물체 B의 질량 (m)2) = 5kg
물체 A의 속도(v)1) = 8ms- 1
물체 B의 속도(v)2) = 4ms- 1
완전 탄성 충돌
질문: v1'와 v2'
답변 :
탄성 충돌하는 두 물체의 질량이 다르고 충돌 후 두 물체의 속도를 알 수 없는 경우, 충돌 후 속도는 다음 방정식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
두 물체가 같은 방향으로 움직이면 속도는 모두 양수입니다. 두 물체가 반대 방향으로 움직이면 한 물체의 속도는 양수이고 다른 물체의 속도는 음수입니다.
따라서 물체 A의 속도(v)1충돌 후 물체 B의 속도는 3m/s이고, 물체 B의 속도는 v입니다.2충돌 후 속도는 7m/s입니다.
정답은 A입니다.
2. 운동량 P를 가진 공이 벽에 부딪혀 튕겨 나옵니다. 충돌은 완전 탄성 충돌이며 충돌 방향은 벽에 수직입니다. 공의 운동량 변화량은 얼마입니까?
A. 제로
B. p/4
C. p/4
디피
E. 2P
논의
알려진 바에 따르면:
공의 질량 = m
충돌 전 공의 속도 = v
충돌 후 공의 속도 = -v (공이 왼쪽으로 튕겨 나감)
충돌 전 공의 운동량(p)o) = mv
충돌 후 공의 운동량(p)t) = m (-v) = – mv
질문: 공의 운동량 변화의 크기
답변 :
모멘텀의 변화:
Δp = pt – 피o
Δp = – mv – mv
Δp = – 2 mv
Δp = -2p
공의 운동량 변화량의 크기는 2π입니다. 음수 부호는 방향을 나타냅니다.
정답은 E입니다.
3. 질량이 같은 두 물체 A와 B가 서로 스쳐 지나간다. A는 동쪽으로, B는 서쪽으로 각각 속도 V와 2V로 움직인다. 만약 두 물체가 완전 탄성 충돌을 한다면, 충돌 직후에…
에이. 비A = 서쪽으로 V, VB = 동쪽으로 V
비. 비A = 서쪽으로 2V, VB = 동쪽으로 2V
씨.A = 서쪽으로 2V, VB = 동쪽으로 V
디비A = 서쪽으로 V, VB = 동쪽으로 2V
E.VA = 동쪽으로 2V, VB = 서쪽으로 V
논의
알려진 바에 따르면:
두 물체의 질량은 같습니다.
A는 속도 V로 동쪽으로 이동합니다.
B는 2V의 속도로 서쪽으로 이동합니다.
질문: 충돌 후 A와 B의 속도
답변 :
두 물체의 질량이 같고 충돌이 완전 탄성 충돌이라면, 두 물체는 충돌 후 속도를 서로 교환합니다.
따라서 충돌 후 A는 2V의 속도로 서쪽으로 이동하고 B는 V의 속도로 동쪽으로 이동합니다.
정답은 C입니다.
부분탄성 충돌
4. 그림과 같이 질량이 같은 두 물체가 서로를 향해 직선으로 움직이고 있습니다!
만약 v라면2'는 충돌 후 물체(2)의 오른쪽으로의 속도이며, 그 비율은 5ms입니다.- 1그러면 속도 v의 크기는 다음과 같습니다.1 ' (1) 충돌 후에는…..
A. 7ms- 1
B. 9ms- 1
C. 13ms- 1
D. 15ms- 1
예: 17ms- 1
논의
알려진 바에 따르면:
두 물체의 질량은 동일합니다 = m
충돌 전 물체 1의 속도(v)1) = 8 m/s
충돌 전 물체 2의 속도(v)2) = 10 m/s
충돌 후 물체 2의 속도(v)2') = 5 m/s
질문: 충돌 후 물체 1의 속도(v)1')
답변 :
이것은 불완전한 탄성 충돌입니다.1'는 운동량 보존 법칙을 이용하여 계산됩니다.
m1 v1+m2 v2 =m1 v1' + m2 v2'
엠(v)1 +v2) = m (v1' + v2')
v1 +v2 = v1' + v2'
8 + 10 = v1' + 5
18 = 브이1' + 5
v1' = 13m/s
정답은 C입니다.
비탄성 충돌
5. 10그램짜리 총알이 100m/s의 속도로 발사됩니다.-1 총알이 정지해 있는 나무 블록과 충돌하여 그 안에 박혔습니다. 나무 블록의 질량이 490그램이라면, 충돌 직후 나무 블록과 총알의 속도는 얼마입니까?
B. 2,0ms-1
C. 2,5ms-1
D. 4,0ms-1
예: 5,0ms-1
논의
알려진 바에 따르면:
총알의 질량(m)1) = 10그램
총알 속도(v)1) = 100ms-1
블록의 질량(m)2) = 490그램
블록의 속도(v)2) = 0 m/s (정지 상태의 블록)
질문: 충돌 직후 나무 블록과 총알의 속도
답변 :
총알이 움직이지 않는 나무 블록에 맞아 박혔으므로 이는 비탄성 충돌입니다. 비탄성 충돌 공식은 다음과 같습니다.
충돌 전 운동량 = 충돌 후 운동량
m1 v1 +m2 v2 = (m1 +m2) v'
(10)(100) + (490)(0) = (10 + 490) v'
1000 + 0 = 500 v'
1000 = 500 v'
v' = 1000 / 500
v' = 2 m/s = 2 ms-1
정답은 B입니다.
6. 트럭이 10m/s의 속도로 움직이고 있습니다.- 1 시속 20m로 주행하는 차량에 치였다.- 1충돌 후 두 차량이 서로 충돌했습니다. 트럭의 질량이 1400kg이고 승용차의 질량이 600kg일 때, 충돌 후 두 차량의 속도는 얼마입니까?
A. 6ms- 1
B. 9ms- 1
C. 11ms- 1
D. 13ms- 1
예: 17ms- 1
논의
충돌 후 두 차량은 서로 붙어버렸고, 그 결과 비탄성 충돌이 발생했습니다.
알려진 바에 따르면:
트럭 속도(v)1) = 10 m/s
자동차 속도(v)2) = 20 m/s
트럭 중량(m)1) = 1400kg
자동차의 질량(m)2) = 600kg
질문: 충돌 후 두 차량의 속도(v)
답변 :
비탄성 충돌 공식:
m1 v1 +m2 v2 = (m1 +m2) v
(1400)(10) + (600)(20) = (1400 + 600)v
26000 = 2000 v
v = 13m/s
정답은 D입니다.
7. 에스20그램짜리 총알은 10ms의 속도로 움직입니다.-1 수평 방향으로 날아온 총알이 바닥에 놓인 질량 60그램의 블록에 부딪혔습니다. 만약 총알이 블록에 박혔다면, 블록의 현재 속도는 얼마일까요?
A. 1,0ms-1
B. 1,5ms-1
C. 2,0ms-1
D. 2,5ms-1
예: 3,0ms-1
논의
알려져 있다 :
총알의 질량(m)P) = 20그램 = 0,02kg
블록의 질량(m)B) = 60그램 = 0,06kg
총알의 초기 속도(v)P) = 10 m/s
블록의 초기 속도(v)B) = 0
질문했습니다 : 충돌 후 총알과 블록의 속도(v')
자와브 :
공식 운동량 보존 법칙 만약 두 물체가 충돌 후에도 서로 붙어 있다면:
mP vP +mB vB = (mP +mB) v'
(0,02)(10) + (0,06)(0) = (0,02 + 0,06) v'
0,2 + 0 = 0,08 v'
0,2 = 0,08 v'
v' = 0,2 / 0,08
v' = 2,5 m/s
정답은 D입니다.
8. 각각 무게가 1,5kg인 두 개의 카트 A와 B가 속도 v로 서로를 향해 움직입니다.A = 4ms-1 그리고 vB = 5ms-1 그림과 같이 두 카트가 비탄성 충돌을 한다면, 충돌 후 두 카트의 속도는...
A. 4,5ms-1 오른쪽
B. 4,5ms-1 왼쪽으로
C. 1,0ms-1 왼쪽으로
D. 0,5ms-1 왼쪽으로
예: 0,5ms-1 오른쪽
논의
알려진 바에 따르면:
트롤리 A의 질량(m)A) = 1,5kg
트롤리 B의 질량(m)B) = 1,5kg
충돌 전 트롤리 A의 속도(v)A) = 4 m/s (오른쪽 방향이 양수)
충돌 전 트롤리 B의 속도(v)B) = -5 m/s (왼쪽으로 음의 방향)
질문: 충돌이 비탄성 충돌일 경우, 충돌 후 두 트롤리의 속도를 구하십시오.
답변 :
운동량 보존 법칙:
mAvA +mBvB = (mA +mB) v'
(1,5)(4) + (1,5)(-5) = (1,5 + 1,5) v'
6 – 7,5 = (3) v'
-1,5 = (3) v'
v' = -1,5 / 3
v' = -0,5 m/s
음수 부호는 충돌 후 두 물체 모두 왼쪽, 즉 B 트롤리와 같은 방향으로 움직인다는 것을 의미합니다. 이는 B 트롤리의 운동량이 A 트롤리의 운동량보다 크기 때문에 타당합니다.
질문 출처:
고등학교/직업고등학교 물리 국가시험 문제
