모두CBT

36km/h의 속력으로 달리던 자동차 A가 정지하고 있던 자동차 B 와… | [일반기계기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 16년 2회차
36km/h의 속력으로 달리던 자동차 A가 정지하고 있던 자동차 B 와 충돌하였다. 충돌 후 자동차 B는 2m 만큼 미끄러진 후 정지하였다. 두 자동차 사이의 반발계수 e는 약 얼마인가? (단, 자동차 A, B 의 질량은 동일하며 타이어와 노면의 동마찰계수는 0.8 이다.)
문제 이미지
1
0.06
2
0.08
3
0.10
4
0.12
해설

충돌 후 B가 미끄러진 거리로 B의 충돌 직후 속도를 되짚고 운동량 보존을 적용하면 반발계수는 약 0.12이다.

B는 충돌 뒤 마찰력만 받아 2 m 미끄러지고 멈췄으므로 12vB2=μkgd\tfrac{1}{2}v_B'^2=\mu_k g d에서 vB=2×0.8×9.81×2=5.60 m/sv_B'=\sqrt{2\times 0.8\times 9.81\times 2}=5.60\ \mathrm{m/s}이다.

A의 충돌 전 속도는 36 km/h = 10 m/s이고 두 차의 질량이 같으므로, 운동량 보존식 10=vA+vB10=v_A'+v_B'에서 vA=105.60=4.40 m/sv_A'=10-5.60=4.40\ \mathrm{m/s}가 된다.

반발계수는 충돌 후 상대속도를 충돌 전 상대속도로 나눈 값이므로 e=vBvAvAvB=5.604.401000.12e=\dfrac{v_B'-v_A'}{v_A-v_B}=\dfrac{5.60-4.40}{10-0}\approx 0.12이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.