Science >> Wetenschap >  >> Fysica

In een geïsoleerd systeem botsing twee auto's elk met een massa van 2500 kg. Auto 1 is aanvankelijk in rust, terwijl 2 20 ms bewoog. Wat hun snelheid na de botsing?

Hier leest u hoe u dit probleem kunt benaderen, rekening houdend met het feit dat we het soort botsing moeten overwegen:

Inzicht in de concepten

* behoud van momentum: In een geïsoleerd systeem (geen externe krachten), is het totale momentum vóór een botsing gelijk aan het totale momentum na de botsing.

* Soorten botsingen:

* perfect elastische botsing: Kinetische energie is geconserveerd.

* perfect inelastische botsing: De objecten blijven bij elkaar na de botsing.

* Inelastische botsing: Sommige kinetische energie gaat verloren (bijvoorbeeld als warmte of geluid).

We hebben meer informatie nodig om het probleem op te lossen!

Het probleem specificeert niet het type botsing. Dit is waarom dat ertoe doet:

* perfect inelastische botsing: Als de auto's bij elkaar blijven, zullen ze na de botsing als een enkele eenheid bewegen. We kunnen rechtstreeks behoud van momentum toepassen om hun laatste snelheid te vinden.

* Elastische of inelastische botsing: Als de botsing niet perfect inelastisch is, hebben we meer informatie nodig (zoals de uiteindelijke snelheid van een van de auto's) om de uiteindelijke snelheden te bepalen.

Laten we oplossen voor een perfect inelastische botsing:

1. Momentum eerder:

* Auto 1:0 kg* m/s (in rust)

* Auto 2:(2500 kg) * (20 m/s) =50.000 kg * m/s

* Totaal momentum voor:50.000 kg* m/s

2. Momentum na:

* Laat 'V' de uiteindelijke snelheid van de gecombineerde massa zijn.

* Totale massa:2500 kg + 2500 kg =5000 kg

* Totaal momentum na:(5000 kg) * V

3. Behoud van momentum:

* 50.000 kg * m/s =(5000 kg) * V

* v =10 m/s

Daarom, als de botsing perfect inelastisch is, is de uiteindelijke snelheid van de twee auto's samen 10 m/s.

Als de botsing elastisch of inelastisch is, hebben we meer informatie nodig om op te lossen voor de laatste snelheden.