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1[9급 지방직 고졸경채 물리] 25년 1회차

그림 (가)는 수평면에서 물체 A가 정지해 있는 물체 B를 향해  $4v$ 의 속력으로 운동하는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)에서 B와 충돌한 A가 반대 방향으로  $v$ 의 속력으로 운동하는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각  $m$ ,  $2m$ 이다. (나)에서 B의 속력은? (단, A, B는 동일 직선상에 있고, 모든 마찰은 무시한다)

$v$

 $1.5v$

 $2.5v$

 $3v$

해설

운동량 보존 법칙으로 구하면 충돌 후 B의 속력은 2.5v이다.
처음 A의 운동 방향을 (+)로 두면 충돌 전 운동량은  $m(4v)=4mv$ , 충돌 후는  $m(-v)+2mv_{B}$ 이다.
 $4mv=-mv+2mv_{B}$ 
 $v_{B}=\dfrac{5v}{2}=2.5v$ 
A가 반대 방향으로 튀어나온 것을 음(−)의 운동량으로 넣는 것이 핵심이다.

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