일반기계기사 [기계제작법 및 기계동력학] 2018년 4회 기출문제
문제.
20g 의 탄환이 수평으로 1200m/s의 속도로 발사되어 정지해 있던 300g의 블록에 박힌다. 이 후 스프링에 발생한 최대 압축 길이는 약 몇 m인가? (단, 스프링상수는 200N/m이고 처음에 변형되지 않은 상태였다. 바닥과 블록 사이의 마찰은 무시한다.)
①
2.5
②
3.0
③
3.5
④
4.0
정답 : ② 3.0 (2018년 4회)
해설
완전비탄성충돌(탄환이 블록에 박힘) 후 운동량보존: v=(0.02×1200)/(0.02+0.3)=24/0.32=75m/s. 이후 운동에너지가 모두 스프링 탄성에너지로 전환되므로 (1/2)(0.32)(75²)=(1/2)(200)x²에서 x²=9, x=3.0m. 따라서 정답은 ②이다.