2017년09월23일 90번

[기계제작법 및 기계동력학]
그림과 같이 질량이 동일한 두 개의 구슬 A, B가 있다. 초기에 A의 속도는 v이고 B는 정지되어 있다. 충돌 후 A와 B의 속도에 관한 설명으로 옳은 것은? (단, 두 구슬 사이의 반발계수는 1 이다.)

① A와 B 모두 정지한다.
② A와 B 모두 v의 속도를 가진다.
③ A와 B 모두 v/2의 속도를 가진다.
④ A는 정지하고 B는 v의 속도를 가진다.

(정답률: 55%)

문제 해설

운동량 보존 법칙에 따라, 충돌 전후의 운동량은 일정하다. 따라서, A의 운동량 mv는 충돌 후 A와 B의 운동량 mv1, mv2로 분배된다. 여기서, B는 처음부터 정지되어 있으므로 운동량이 없다. 따라서, mv = mv1 + mv2 이고, 이를 정리하면 v1 = 0, v2 = v가 된다. 따라서, A는 정지하고 B는 v의 속도를 가진다.

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