I et isoleret system kolliderer to biler hver med en masse på 2500 kg. Bil 1 er oprindeligt i hvile, mens 2 flyttede 20 ms. Hvad deres hastighed efter kollisionen?

forståelse af koncepterne

* bevarelse af momentum: I et isoleret system (ingen eksterne kræfter) er det samlede momentum før en kollision svarende til det samlede momentum efter kollisionen.

* Typer af kollisioner:

* perfekt elastisk kollision: Kinetisk energi er konserveret.

* perfekt uelastisk kollision: Objekterne klæber sammen efter kollisionen.

* Inelastisk kollision: Nogle kinetiske energi går tabt (f.eks. Som varme eller lyd).

Vi har brug for mere information for at løse problemet!

Problemet specificerer ikke typen af ​​kollision. Her er grunden til, at det betyder:

* perfekt uelastisk kollision: Hvis bilerne klæber sammen, bevæger de sig som en enkelt enhed efter kollisionen. Vi kan direkte anvende bevarelse af momentum for at finde deres endelige hastighed.

* elastisk eller uelastisk kollision: Hvis kollisionen ikke er perfekt uelastisk, har vi brug for mere information (som den endelige hastighed på en af ​​bilerne) for at bestemme de endelige hastigheder.

Lad os løse for en perfekt uelastisk kollision:

1. momentum før:

* Bil 1:0 kg* m/s (i hvile)

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

* Samlet momentum før:50.000 kg* m/s

2. momentum efter:

* Lad 'V' være den endelige hastighed for den kombinerede masse.

* Samlet masse:2500 kg + 2500 kg =5000 kg

* Samlet momentum efter:(5000 kg) * V

3. bevarelse af momentum:

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

* V =10 m/s

Derfor, hvis kollisionen er perfekt uelastisk, er den endelige hastighed for de to biler, der sidder sammen sammen 10 m/s.

Hvis kollisionen er elastisk eller uelastisk, har vi brug for mere information for at løse for de endelige hastigheder.