Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Twee voetbalspelers botsen in de lucht in één met een massa van 95 kg en de initiële snelheid van 6,00 ms de andere heeft 115 -3,50 ms die na impact is?

Het lijkt erop dat je vraagt ​​naar een botsing tussen twee voetbalspelers. Hier is hoe we dit scenario kunnen analyseren met behulp van de principes van de fysica, met name het behoud van momentum:

Inzicht in het probleem:

* behoud van momentum: In een gesloten systeem (zoals onze botsing) is het totale momentum vóór de botsing gelijk aan het totale momentum na de botsing. Momentum wordt berekend als massatijden snelheid (p =mv).

* Elastische versus inelastische botsingen: We moeten weten of de botsing elastisch is (energie is geconserveerd) of inelastisch (wat energie gaat verloren, zoals door warmte of geluid). Real-world botsingen zijn meestal niet-elastisch.

* het vinden van de uiteindelijke snelheid: We zullen het behoud van momentum gebruiken om de uiteindelijke snelheden van de spelers na de botsing te bepalen.

Laten we de informatie die u heeft verstrekt opsplitsen:

* speler 1:

* Massa (m1):95 kg

* Initiële snelheid (V1i):6,00 m/s

* speler 2:

* Massa (m2):115 kg

* Initiële snelheid (V2i):-3,50 m/s (het negatieve teken geeft de tegenovergestelde richting aan)

Om op te lossen voor de uiteindelijke snelheden, moeten we enkele veronderstellingen maken:

1. Eendimensionale botsing: Laten we aannemen dat de spelers frontaal botsen in een rechte lijn (eendimensie).

2. Inelastische botsing: We gaan ervan uit dat de botsing niet-elastisch is, omdat botsingen in de praktijk wat energie verliezen.

Hier is hoe u het probleem kunt benaderen:

1. Bereken het eerste momentum:

* Momentum van speler 1 (P1i):(95 kg) * (6,00 m/s) =570 kg * m/s

* Momentum van speler 2 (P2i):(115 kg) * (-3,50 m/s) =-402,5 kg * m/s

*Totaal initiële momentum (pi):570 kg*m/s - 402,5 kg*m/s =167,5 kg*m/s

2. Toepassing van momentum toe:

* Totaal laatste momentum (pf) =totaal initiële momentum (pi) =167,5 kg* m/s

3. Definieer uiteindelijke snelheden:

* Laat V1F de uiteindelijke snelheid van speler 1 zijn.

* Laat V2F de uiteindelijke snelheid van speler 2 zijn.

4. Schrijf de vergelijking:

* (95 kg * v1f) + (115 kg * v2f) =167,5 kg * m/s

5. Meer informatie nodig: We hebben één vergelijking maar twee onbekenden (V1F en V2F). Om voor beide definitieve snelheden op te lossen, hebben we een extra stuk informatie nodig.

Hier zijn enkele mogelijkheden:

* Restitutiecoëfficiënt: Deze waarde (tussen 0 en 1) geeft aan hoe elastisch de botsing is.

* De snelheid van de twee spelers bleef bij elkaar: Als de spelers na de botsing bij elkaar blijven, hebben ze dezelfde definitieve snelheid.

* De uiteindelijke snelheid van een van de spelers: Als je de laatste snelheid van de ene speler kent, kun je voor de andere oplossen.

Laat het me weten als u aanvullende informatie over de botsing hebt en ik kan u helpen de uiteindelijke snelheden te berekenen!