공 A가 υ0의 속도로 그림과 같이 정지된 공 B와 C지점에서 부딪힌다… | [일반기계기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 18년 3회차
공 A가 υ0의 속도로 그림과 같이 정지된 공 B와 C지점에서 부딪힌다. 두 공 사이의 반발계수가 1이고 충돌각도가 θ일 때 충돌 후에 공 B의 속도의 크기는? (단, 두 공의 질량은 같고, 마찰은 없다고 가정한다.)
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1/2υ0sinθ
2
1/2υ0cosθ
3
υ0sinθ
4
υ0cosθ
해설
충돌선(C점에서 A와 B의 중심을 잇는 방향)이 A의 진행방향과 이루는 각이 θ이므로, 충돌 시 충돌선 방향 속도 성분만 운동량이 전달된다. A의 속도 의 충돌선 방향 성분은 이며, 질량이 같고 반발계수 e=1(완전탄성충돌)인 정면충돌 조건에서는 충돌선 방향 속도가 서로 완전히 교환되므로 B는 이 성분을 그대로 넘겨받는다. 반면 충돌선에 수직한 성분은 마찰이 없어 힘이 전달되지 않으므로 B에는 영향이 없다. 따라서 충돌 후 B의 속도 크기는 υ₀cosθ이다.
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