Kinetisk energi efter en bombeeksplosion:Bevarelse af momentum forklaret

1. Bevarelse af momentum

Princippet om bevarelse af momentum siger, at i et lukket system er det samlede momentum før en kollision eller eksplosion lig med det samlede momentum efter.

* Indledende momentum: Før eksplosionen er bomben i ro, så dens indledende momentum er 0.

* Endelig momentum: Efter eksplosionen har de to stykker deres eget momenta.

2. Opsætning af ligningen

Lad:

* m₁ =4 kg (masse af det første stykke)

* v₁ =6 m/s (hastighed af det første stykke)

* m₂ =8 kg (masse af det andet stykke)

* v₂ =? (hastighed af det andet stykke)

Bevarelsen af momentumligningen er:

0 (startmomentum) =m₁v1 + m₂v2

3. Løsning for hastigheden af det andet stykke

* 0 =(4 kg)(6 m/s) + (8 kg)v2

* 0 =24 kg⋅m/s + 8 kg⋅v₂

* -24 kg⋅m/s =8 kg⋅v₂

* v₂ =-3 m/s (det negative tegn angiver, at den anden brik bevæger sig i den modsatte retning af den første)

4. Beregning af den kinetiske energi af det andet stykke

Kinetisk energi (KE) beregnes ved hjælp af formlen:

KE =(1/2)mv²

KE2 =(1/2)(8 kg)(-3 m/s)²

KE₂ =36 J (Joule)

Derfor er den kinetiske energi for stykket på 8 kg 36 Joule.