Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Twee ballen A en B bewegen naar elkaar toe met respectievelijk snelheden 5ms 2ms. Wat is de snelheid van net na perfect inelastische frontale botsing?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

Inzicht in de concepten

* perfect inelastische botsing: In een perfect inelastische botsing blijven de objecten bij elkaar na de botsing, bewegend als een enkele eenheid.

* behoud van momentum: Het totale momentum van een systeem voordat een botsing gelijk is aan het totale momentum na de botsing.

Het probleem instellen

* Laat:

* M a =massa bal a

* M B =massa van bal B

* v a =Initiële snelheid van bal A (5 m/s)

* V B =Initiële snelheid van bal B (-2 m/s - negatief omdat het naar a beweegt)

* v f =Eindsnelheid van de gecombineerde massa

Toepassing van behoud van momentum

1. Eerste momentum: Het totale momentum voordat de botsing is:

M A v a + M B V B

2. Laatste momentum: Het totale momentum na de botsing (wanneer ze samen bewegen) is:

(m a + M B ) v f

3. Behoud: Het eerste momentum is gelijk aan het laatste momentum:

M A v a + M B V B =(m a + M B ) v f

Oplossen voor de uiteindelijke snelheid (V f )

Om V f te vinden , we moeten de vergelijking herschikken:

v f =(m a v a + M B V B ) / (M A + M B ))

Belangrijke opmerking: Zonder de massa's van de ballen te kennen (m a en M B ), we kunnen geen numerieke waarde berekenen voor de uiteindelijke snelheid.

Voorbeeld:

Laten we aannemen:

* M a =1 kg

* M B =2 kg

Dan zou de uiteindelijke snelheid zijn:

v f =(1 kg * 5 m/s + 2 kg * -2 m/s)/(1 kg + 2 kg) =1/3 m/s

Daarom hangt de snelheid van de gecombineerde massa na de botsing af van de massa's van de ballen. De bovenstaande vergelijking geeft u de uiteindelijke snelheid zodra u de massa kent.