운동에너지의 개념 문제

수능특강 물리1 p.46 4번 변형

 

문제 : 마찰력이 없는 수평면 위에서 질량이 1kg인 물체 A가 정지해 있는

질량 4kg인 물체 B를 향해 10m/s의 속력으로 운동할때, 충돌 후 B의 속력이 될 수 있는 범위는?

 

운동 에너지 = mv²/2 이라는 것을 알아야만 풀 수 있습니다.

 

충돌전을 보면

A만 움직이고 있으므로 운동량 공식에 대입하면 10²/2 = 50 입니다.

 

충돌후의 운동 에너지은 50이하가 되어야 합니다.

50 ≥ 충돌후(A의 운동 에너지 + B의 운동 에너지)

50 ≥ 1 X /2 + 4 X /2 가 되어야 합니다.

 

양변 2를 곱해주면

100 ≥  +  입니다.

 

이것을 만족하는 범위면 되는데

 

주의할 점은 충돌후 A의 속력은 B의 속력보다 낮아야 합니다.

충돌후 A가 B보다 빠르면 앞질러야 하겠지만 수평면이므로 뛰어넘지 않고는 앞으로 갈 수 없습니다