Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Kinetische energie na een bomexplosie:behoud van momentum uitgelegd

Hier leest u hoe u dit probleem kunt oplossen met behulp van de principes van behoud van momentum:

1. Behoud van momentum

Het principe van behoud van momentum stelt dat in een gesloten systeem het totale momentum vóór een botsing of explosie gelijk is aan het totale momentum erna.

* Initieel momentum: Vóór de explosie is de bom in rust, dus het initiële momentum is 0.

* Eindmomentum: Na de explosie hebben de twee stukken hun eigen momentum.

2. De vergelijking instellen

Laat:

* m₁ =4 kg (massa van het eerste stuk)

* v₁ =6 m/s (snelheid van het eerste stuk)

* m₂ =8 kg (massa van het tweede stuk)

* v₂ =? (snelheid van het tweede stuk)

De vergelijking van behoud van momentum is:

0 (aanvankelijk momentum) =m₁v₁ + m₂v₂

3. Oplossen van de snelheid van het tweede stuk

* 0 =(4 kg)(6 m/s) + (8 kg)v₂

* 0 =24 kg⋅m/s + 8 kg⋅v₂

* -24 kg⋅m/s =8 kg⋅v₂

* v₂ =-3 m/s (het negatieve teken geeft aan dat het tweede stuk in de tegenovergestelde richting beweegt als het eerste)

4. Berekening van de kinetische energie van het tweede stuk

Kinetische energie (KE) wordt berekend met behulp van de formule:

KE =(1/2)mv²

KE₂ =(1/2)(8 kg)(-3 m/s)²

KE₂ =36 J (joule)

Daarom is de kinetische energie van het stuk van 8 kg 36 Joule.