질량이 m인 쇠공을 높이 A에서 떨어뜨린다. 쇠공과 바닥 사이의 반발계… | [일반기계기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 15년 2회차

질량이 m인 쇠공을 높이 A에서 떨어뜨린다. 쇠공과 바닥 사이의 반발계수 e가 “0”이라면 충돌 후 쇠공이 튀어 오르는 높이 B는?

B = 0

B < A

B = A

B > A

해설

반발계수가 0이면 충돌 직후 되튀는 속도가 0이므로 쇠공은 전혀 튀어 오르지 못한다. 따라서 B = 0이다.
바닥이 고정된 경우 반발계수는 e = v′/v (v: 충돌 직전 낙하속도, v′: 충돌 직후 되튀는 속도)로 정의되므로 e = 0 이면 v′ = e·v = 0 이다.
높이로 바꿔 쓰면  $e=\sqrt{\dfrac{B}{A}}$  이므로 B = e²A = 0 이 된다. 그림에서 점선으로 그려 둔 되튀는 공은 실제로는 나타나지 않고, 쇠공은 바닥에 닿은 자리에 그대로 머무는 완전소성충돌이 된다.
되튐 높이가 낙하 높이보다 낮으려면 0 < e < 1, 같으려면 e = 1(완전탄성충돌)이어야 하며, 더 높아지는 경우는 외부에서 에너지를 넣지 않는 한 성립하지 않는다.

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