Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad er formlen for hastighed efter kollision?

Der er ingen enkelt formel for hastighed efter en kollision. Den endelige hastighed af objekter efter en kollision afhænger af flere faktorer, herunder:

* Masserne af objekterne: Tyngre genstande har en tendens til at ændre deres hastighed mindre i en kollision.

* deres oprindelige hastigheder: Objekternes hastigheder og retninger inden kollisionen spiller en afgørende rolle.

* Typen af ​​kollision:

* Elastiske kollisioner: Kinetisk energi er konserveret. Objekterne afviser hinanden uden tab af energi.

* Inelastiske kollisioner: Kinetisk energi er ikke konserveret. Noget energi går tabt på grund af varme, lyd eller deformation.

* Kollisionens retning: En head-on-kollision vil have forskellige resultater end et blik.

Her er, hvordan man nærmer sig beregning af den endelige hastighed i forskellige scenarier:

1. Elastiske kollisioner i en dimension:

* bevarelse af momentum: Systemets samlede momentum inden kollisionen er lig med det samlede momentum efter kollisionen.

* m₁v₁ + m₂v₂ =m₁v₁ ' + m₂v₂'

* Hvor:

* M₁ og M₂ er masserne af objekterne.

* V₁ og V₂ er deres oprindelige hastigheder.

* V₁ 'og V₂' er deres sidste hastigheder.

* bevarelse af kinetisk energi:

* (1/2) m₁v₁² + (1/2) m₂v₂² =(1/2) m₁v₁'² + (1/2) m₂v₂'²

Du kan bruge disse to ligninger til at løse til de endelige hastigheder (V₁ 'og V₂').

2. Inelastiske kollisioner i en dimension:

* bevarelse af momentum: Den samme ligning som ovenfor gælder.

* Ingen bevarelse af kinetisk energi: Du har brug for yderligere oplysninger om den mistede energi i kollisionen for at bestemme de endelige hastigheder.

3. Kollisioner i to eller tre dimensioner:

* Du skal bruge vektornotation til hastighed og momentum.

* Bevarelse af momentumprincip gælder stadig, men du skal overveje vektorkomponenterne i hastighederne i hver retning.

Vigtige noter:

* Disse formler er forenklede repræsentationer. I kollisioner i den virkelige verden kan faktorer som friktion og luftmodstand også påvirke resultatet.

* Det er ofte lettere at løse kollisionsproblemer ved hjælp af et koordinatsystem og opdele bevægelsen i komponenter.

Hvis du kan give flere detaljer om den specifikke kollision, du er interesseret i (f.eks. Kollisionstype, masser, indledende hastigheder), kan jeg give dig en mere specifik formel eller løsning.

Varme artikler