20g의 탄환이 수평으로 1200m/s의 속도로 발사되어 정지해 있던 … | [일반기계기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

탄환이 박히는 순간은 운동량 보존, 그 뒤 스프링 압축은 에너지 보존으로 풀며 최대 압축량은 3.0m다.
완전비탄성 충돌이므로
0.02×1200 = (0.02 + 0.30)v → v = 24 / 0.32 = 75m/s
그림처럼 블록이 벽에 붙은 스프링(k = 200N/m)을 밀고, 바닥 마찰이 없으므로 충돌 직후 운동에너지가 전부 스프링에 저장된다.
½ × 0.32 × 75² = 900J
½ × 200 × x² = 900 → x² = 9 → x = 3.0m. 충돌 단계에서 에너지 보존을 쓰면 탄환의 운동에너지 대부분이 열로 사라지는 것을 무시해 값이 크게 부풀려진다.