כאשר אובייקט נע מתנגש עם אובייקט נייח בעל מסה זהה, האובייקט הנייח נתקל במנגנון ההתנגשות הגדול יותר. האם זה נכון או שקר? למה?

כאשר אובייקט נע מתנגש עם אובייקט נייח בעל מסה זהה, האובייקט הנייח נתקל במנגנון ההתנגשות הגדול יותר. האם זה נכון או שקר? למה?
Anonim

במקרה אידיאלי של התנגשות אלסטית "ראש אל ראש" של נקודות חומר המתרחשות בפרק זמן קצר יחסית, ההצהרה היא שקרית.

כוח אחד, הפועל על אובייקט נע בעבר, מאט אותו מהמהירות ההתחלתית # V # למהירות השווה לאפס, והכוח השני, השווה לגודל הראשון, אך בכיוון ההפוך, פועל על אובייקט נייח קודם, מאיץ אותו במהירות של האובייקט שעבר.

בפועל עלינו לשקול גורמים רבים כאן. הראשון הוא התנגשות אלסטית או לא מתרחש. אם זה לא גמיש, חוק שימור של אנרגיה קינטית הוא כבר לא ישים מאז חלק של אנרגיה זו מומרת לאנרגיה פנימית של מולקולות של שני אובייקטים מתנגשים וכתוצאה מכך החימום שלהם.

כמות האנרגיה שהופכת לחום משפיעה באופן משמעותי על הכוח שגורם לתנועה של האובייקט הנייח התלוי מאוד במידת הגמישות ואי אפשר לכמת אותו ללא כל הנחה על אובייקטים, החומר שממנו הם עשויים, צורה וכו '.

הבה נבחן מקרה פשוט של התנגשות "ראש אל ראש" כמעט אלסטית (אין התנגשויות אלסטיות לחלוטין) של עצם אחד של מסת #M# כי נע במהירות # V # עם חפץ נייח של אותה מסה. חוקי שימור האנרגיה הקינטית ותנופה ליניארית מאפשרים לחשב בדיוק את המהירות # V_1 # ו # V_2 # של שני האובייקטים לאחר התנגשות אלסטית:

# MV ^ 2 = MV_1 ^ 2 + MV_2 ^ 2 #

#MV = MV_1 + MV_2 #

ביטול המסה #M#, העלאת המשוואה השנייה לכוח של 2 וחתך טופס התוצאה המשוואה הראשונה, אנחנו מקבלים

# 2V_1V_2 = 0 #

לכן, הפתרון למערכת זו של שתי משוואות עם שתי מהירויות בלתי ידועות # V_1 # ו # V_2 # J

# V_1 = V # ו # V_2 = 0 #

הפתרון השני אלגברי הנכון # V_1 = 0 # ו # V_2 = V # צריך להיות מושלך מאז פיזית זה אומר אובייקט נע עובר דרך נייח.

מאז האובייקט נע בעבר דחה מ # V # ל #0# באותו זמן כמו אובייקט נייח בעבר מאיץ מ #0# ל # V #, שני הכוחות הפועלים על אובייקטים אלה שווים בגודלם ומכוונים לכיוון.