Gdy poruszający się obiekt zderza się z nieruchomym obiektem o identycznej masie, nieruchomy obiekt napotyka większą siłę zderzenia. Czy to prawda czy fałsz? Czemu?

W idealnym przypadku elastycznej kolizji punktów materialnych „head-to-head” występującej w stosunkowo krótkim czasie instrukcja jest fałszywa.

Jedna siła działająca na poprzednio poruszający się obiekt spowalnia ją z początkowej prędkości # V # do prędkości równej zeru, a druga siła, równa pierwszej wielkości, ale przeciwna w kierunku, działająca na uprzednio nieruchomy obiekt, przyspiesza ją do prędkości wcześniej poruszającego się obiektu.

W praktyce musimy wziąć pod uwagę wiele czynników. Pierwsza to kolizja elastyczna lub niesprężysta. Jeśli jest nieelastyczna, prawo zachowania energii kinetycznej nie ma już zastosowania, ponieważ część tej energii jest przekształcana w energię wewnętrzną cząsteczek obu zderzających się obiektów i powoduje ich podgrzewanie.

Ilość energii przekształconej w ten sposób na ciepło ma znaczący wpływ na siłę powodującą ruch obiektu nieruchomego, który zależy w dużym stopniu od stopnia elastyczności i nie można go określić ilościowo bez założenia o przedmiotach, materiale, z którego są wykonane, kształcie itp.

Rozważmy prosty przypadek niemal elastycznego zderzenia „głowa-głowa” (nie ma absolutnie elastycznych zderzeń) jednego obiektu masy # M # który porusza się z prędkością # V # z nieruchomym obiektem o tej samej masie. Prawa zachowania energii kinetycznej i pędu liniowego pozwalają dokładnie obliczyć prędkości # V_1 # i # V_2 # obu obiektów po zderzeniu sprężystym:

# MV ^ 2 = MV_1 ^ 2 + MV_2 ^ 2 #

#MV = MV_1 + MV_2 #

Anulowanie masy # M #, podnosząc drugie równanie do potęgi 2 i odejmując wynik, otrzymujemy pierwsze równanie

# 2V_1V_2 = 0 #

Dlatego rozwiązanie tego układu dwóch równań o dwóch nieznanych prędkościach # V_1 # i # V_2 # jest

# V_1 = V # i # V_2 = 0 #

Inne poprawne algebraicznie rozwiązanie # V_1 = 0 # i # V_2 = V # należy odrzucić, ponieważ fizycznie oznacza to, że poruszający się obiekt przechodzi przez nieruchomy.

Ponieważ wcześniej poruszający się obiekt zwalnia z # V # do #0# w tym samym czasie, gdy wcześniej nieruchomy obiekt przyspiesza #0# do # V #, dwie siły działające na te obiekty są równe pod względem wielkości i przeciwne w kierunku.

Który ma większy pęd, obiekt o masie 5 kg poruszający się z prędkością 16 ms ^ -1 lub obiekt o masie 5 kg poruszający się z prędkością 20 ms ^ -1?

Pęd jest określony przez p = mv, pęd jest równy masie i prędkości. W tym przypadku masa jest stała, więc obiekt o większej prędkości ma większy pęd. Aby sprawdzić, możemy obliczyć pęd każdego obiektu. Dla pierwszego obiektu: p = mv = 5 * 16 = 80 kgms ^ -1 Dla drugiego obiektu: p = mv = 5 * 20 = 100 kgms ^ -1

Który ma większy pęd, obiekt 6 kg poruszający się z prędkością 6 ms ^ -1 lub obiekt o masie 3 kg poruszający się z prędkością 10 ms ^ -1?

Pęd określa p = mv. 6xx6 = 36, a 3xx10 = 30, więc masa 6 kg ma większy pęd.

Który ma większy rozpęd, obiekt o masie 5 kg poruszający się z prędkością 15 m / s lub obiekt o masie 20 kg poruszający się z prędkością 17 m / s?

Pójdę po obiekt o większej masie i prędkości. Vecp pędu jest podawany wzdłuż osi x jako: p = mv tak: Obiekt 1: p_1 = 5 * 15 = 75 kgm / s Obiekt 2: p_2 = 20 * 17 = 340 kgm / s Możesz „zobaczyć” pęd myśląc o łapanie piłki rękoma: tutaj porównujesz łapanie koszykówki i żelaznej kuli armatniej; nawet jeśli prędkości nie są tak różne, masy są zupełnie inne ...!