Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een kogel van massa van 0,012 kg en de initiële snelheid 400 ms penetreert een aanvankelijk stationaire pop kan 0,047 ontstaat met een 290 Hoe snel is het bewegen na het verschijnen?

Hier leest u hoe u dit probleem kunt oplossen met behulp van het principe van behoud van momentum:

Inzicht in de concepten

* Momentum: Momentum is een maat voor de massa van een object in beweging. Het wordt berekend als massa (M) vermenigvuldigd met snelheid (V):P =MV

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

het toepassen van de concepten

1. Identificeer het systeem: Het systeem bestaat uit de kogel en de popblik.

2. Definieer initiële en uiteindelijke toestanden:

* Initiële status: Vóór de botsing heeft de kogel momentum en is de pop blikje in rust.

* Laatste status: Na de botsing kunnen de kogel en pop samen bewegen met een gemeenschappelijke snelheid.

3. Stel de momentumbehoudvergelijking in:

* Totaal initiële momentum =totaal definitieve momentum

* m₁v₁ + m₂v₂ =(m₁ + m₂) v₃

waar:

* m₁ =massa van de kogel (0,012 kg)

* V₁ =Initiële snelheid van de kogel (400 m/s)

* m₂ =massa van de pop blik (we moeten dit vinden)

* v₂ =Initiële snelheid van de pop blik (0 m/s)

* v₃ =uiteindelijke snelheid van de kogel en pop kan samen (290 m/s)

4. Oplossen voor de massa van de pop blik (m₂):

* 0,012 kg * 400 m/s + 0 =(0,012 kg + m₂) * 290 m/s

* 4,8 kg * m/s =(0,012 kg + m₂) * 290 m/s

* m₂ =(4,8 kg* m/s/290 m/s) - 0,012 kg

* m₂ ≈ 0,015 kg

5. Het laatste antwoord: De pop blik beweegt op 290 m/s Nadat de kogel tevoorschijn komt.

Belangrijke opmerking: Deze berekening veronderstelt dat de kogel en de pop samen kunnen bewegen als een enkele eenheid nadat de kogel tevoorschijn komt. In werkelijkheid kan er wat energie verloren zijn voor vervorming van de pop blik en warmte, wat de uiteindelijke snelheid enigszins zou verminderen.