에너지 운동량 방법: 일과 에너지법칙 1. 상자들이 초기속도 vo로 컨베이어 벨트로 운반되어 A에서 미끄러져서 B에서 떨어진다. μk= 0.40이고, 상자가 2.4m/s로 B점에서 떨어질 때 컨베이어 벨트의 속도를 구하라.
에너지 운동량 방법: 일과 에너지법칙 2. 철광석 혼합장치에서 광석으로 가득찬 두레박 B가 정지한 다리를 따라 속력 v=3m/s로 이동 크레인에 매달려 있다. 크레인이 갑자기 정지할 때 두레박이 움직이는 최대 수평거리를 구하라.
에너지 운동량 방법: 일과 에너지법칙 3. 상자가 A점에서 속도 1m/s로 던져진다. 상자는 면 ABC를 미끄러져 내려가 속도 2m/s로 움직이는 수평 컨베이어 벨트에 도착한다. 상자와 면 ABC 사이의 마찰계수가 μk= 0.25 일 때 상자가 C점에서 컨베이어 벨트와 같은 속도(=2m/s)가 되기 위한 거리 d를 구하라.
에너지 운동량 방법: 에너지보존법칙 4. 롤러코스터의 트랙은 두 개의 원호 AB와 CD로 이루어져 있고 BC부분은 직선이다. AB의 반경은 27m이고, CD의 반경은 72m이다. 승객과 차량의 질량은 250kg이고, A점에서 초기속도가 0에서 트랙을 따라 하강한다. 차량이 B, C, D점에 도달할 때 각 점에서 트랙에 의해 작용하는 법선력을 구하고 이로 부터 구간 A에서 D사이의 최대, 최소 법선력을 구하라. 단, 공기저항과 구름저항은 무시하라. 18m
충격량과 운동량 법칙 5. 3단 뛰기는 운동 선수가 달리기 시작하여 홉, 스텝, 점프할 수 있을 때까지 뛰는 육상 경기이다. 그림은 운동 선수의 홉의 초기 그림이다. 운동 선수가 10m/s의 수평속도로 왼쪽에서 도약선상에 접근하여 0.18s 동안 지면과 접촉을 유지하였다가 12m/s의 속도로 각도 50°로 도약하였다. 지면이 운동 선수의 발에 가하는 평균충격력의 수직성분을 구하라. 단 운동 선수의 무게인 W를 이용하여 답을 구하라
충격량과 운동량 법칙 6. 자동차의 충돌시험에 평가할 견본안전벨트를 설계하기 전 안전벨트에 예상되는 하중을 계산하여야 한다. 70km/h의 속도로 운행되는 자동차가 110ms 후에 정지한다고 할 때 (a) 몸무게가 100kg인 사람이 벨트에 가하는 평균충격력, (b) 힘-시간 선도가 그림과 같이 주어질 때 벨트에 가해지는 최대 힘 Fm을 구하라.
충격량과 운동량 법칙 7. 교차로에서 두 차량이 부딪힐 때 차량 B는 남쪽으로 운행하고, 차량 A는 30°의 각을 이루면서 북동쪽으로 운행중이었다. 조사해 보니 충돌 후 두 차량이 북동쪽 방향으로 10° 미끄러졌다. 각 차의 운전사는 서로가 제한속도 50km/h로 운행 중이었고, 상대편 운전사가 제한속도 이상으로 달려 피할 수가 없었다고 주장한다. 차량 A, B의 질량이 각각 1600kg, 1200kg일 때, (a) 어느 차가 더 빨리 달렸는가? (b) 더 천천히 달린 차량이 제한속도로 달렸다면 두 차량 중 더 빨리 달린 차량의 속도를 구하라.
충격량과 운동량 법칙 8. 포수는 공을 받을 때 손을 뒤로 끌어당김으로써 충격을 완화시킬 수 있다. 140g의 공이 150km/h의 속력으로 포수의 글러브에 도달하고 충돌 중에 8m/s의 평군속도로 200mm 의 거리만큼 손을 끌어당기면서 공을 정지시켰다고 할 때 포수의 손에 가해지는 평균충격력을 구하라. 200mm 150 km/h