אם עגלה אחת היתה במנוחה, והיתה מוכתמת בעגלה נוספת בעלת מסת שווה, מה היו המהירות הסופית להתנגשות גמישה לחלוטין? עבור התנגשות לא מושלמת?

אם עגלה אחת היתה במנוחה, והיתה מוכתמת בעגלה נוספת בעלת מסת שווה, מה היו המהירות הסופית להתנגשות גמישה לחלוטין? עבור התנגשות לא מושלמת?
Anonim

תשובה:

עבור התנגשות גמישה לחלוטין, המהירות הסופית של העגלות יהיה כל אחד 1/2 מהירות המהירות הראשונית של העגלה נע.

עבור התנגשות אלסטית מושלמת, המהירות הסופית של מערכת העגלה תהיה 1/2 את המהירות ההתחלתית של העגלה הנעה.

הסבר:

עבור התנגשות אלסטית, אנו משתמשים בנוסחה

(1) v_ (1f) + m_ (2) v_ (2i) = m_ (1) v_ (1f) + m_ (2) v_ (2f) #

בתרחיש זה, המומנטום נשמר בין שני האובייקטים.

במקרה שבו לשני האובייקטים יש מסה שווה, המשוואה שלנו הופכת

#m (0) + mv_ (0) = mv_ (1) + mv_ (2) #

אנחנו יכולים לבטל את m משני צידי המשוואה כדי למצוא

#v_ (0) = v_1 + v_2 #

עבור התנגשות גמישה לחלוטין, המהירות הסופית של העגלות יהיה כל אחד 1/2 מהירות המהירות הראשונית של העגלה נע.

עבור התנגשויות אלסטיות, אנו משתמשים בנוסחה

# (1) v_ (1i) + m_ (2) v_ (2i) = (m_ (1) + m_2) v_ (f) #

על ידי הפצת החוצה # v_f #, ולאחר מכן לבטל את מ ', אנו מוצאים

# v_2 = 2v_f #

זה מראה לנו את המהירות הסופית של שתי עגלות המערכת היא 1/2 מהירות של העגלה הראשונה נע.

תשובה:

עבור התנגשות גמישה לחלוטין, העגלה בתחילה נע נעצרת, בעוד העגלה השנייה נע במהירות # # (כלומר את המהירות לקבל החליפו.

עבור התנגשות בלתי גמישה לחלוטין שתי עגלות לנוע במהירות משותפת של # v / 2 #

הסבר:

שימור מומנטום מוביל

# m_1 v_ (1i) + m_2 v_ (2i) = m_1 v_ (1f) + m_2 v_ (2f) #

מאז, בבעיה זו # m_1 = m_2 = m #, #v_ (1i) = 0 # ו #v_ (2i) = v #, יש לנו

#v = v_ (1f) + v_ (2f) #

זה מחייב הן התנגשות אלסטית ו nonstastic.

התנגשות גמישה לחלוטין

בהתנגשות גמישה לחלוטין, המהירות היחסית של ההפרדה זהה לזו של הגישה (עם סימן שלילי)

לכן.

#v_ (2f) -v_ (1f) = v_ (1i) -v_ (2i) = -v #

לכן #v_ (2f) = 0, v_ (2i) = v #

** התנגשות גמורה לחלוטין #

עבור התנגשות גמורה לחלוטין, שני הגופים להישאר ביחד, כך

# v_ (1f) = v_ (2f) = 1/2 (v_ (1f) + v_ (2f)) = 1/2 v #