Volmaak elastiese botsings in een dimensie – probleme en oplossings

1. 'n 200-gram bal, A, wat teen 'n spoed van 10 m/s beweeg, tref 'n 200-gram bal, B, in rus. Wat is die spoed van bal A en bal B na die botsing?

Bekend:

Massa van bal A (m A ) = 200 gram = 0.2 kg

Massa van bal B (mB ) = 200 gram = 0.2 kg

Spoed van bal A voor botsing (v A ) = 10 m/s

Spoed van bal B voor botsing (v B ) = 0

Gewenste: spoed van bal A (v A ') en spoed van bal B (v B ') na 'n botsing

oplossing:

v A ' = v B = 0

v B ' = v A = 10 m/s

[irp]

2. Twee voorwerpe met gelyke massa nader mekaar, bots en bons dan af. Die spoed van massa A voor die botsing is 8 m/s en die spoed van massa B voor die botsing is 12 m/s. Wat is die grootte en rigting van die snelheid van massa A en massa B na die botsing!

Bekend:

Massa A (m A ) = m

Massa B (m B ) = m

Spoed van massa A voor botsing (v A ) = -8 m/s

Spoed van massa B voor botsing (vB ) = 12 m/s

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in die teenoorgestelde rigting beweeg.

Gewenste: die grootte en rigting van die snelheid van massa A (v A ') en massa B (v B ') na 'n botsing

oplossing:

In 'n perfek elastiese botsing, as die voorwerpe van gelyke massa is, dan is die spoed van A na die botsing (v A ') = die spoed van B voor die botsing (v B ) en die spoed van B na die botsing (v B ') = die spoed van A voor die botsing (v A ).

As A voor die botsing regs beweeg en B links beweeg, dan beweeg A na die botsing links en B regs.

Die voorwerpe het gelyke massa en die botsing is perfek elasties, so beide voorwerpe het spoed uitgeruil.

v A ' = -v B = -12 m/s

v B ' = v A = 8 m/s

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in die teenoorgestelde rigting beweeg.

[irp]

3. 'n 2 kg-voorwerp, A, wat teen 'n spoed van 10 m/s beweeg, tref 'n 4 kg-bal, B, wat teen 'n spoed van 20 m/s beweeg. As die botsing perfek elasties is, wat is die spoed van voorwerp A en voorwerp B na die botsing?

Bekend:

Massa A (m A ) = 2 kg

Massa B (mB ) = 4 kg

Spoed van voorwerp A voor botsing (v A ) = 10 m/s

Spoed van voorwerp B voor botsing (vB ) = 20 m/s

Gewenste : die spoed van voorwerp A (v A ') en die spoed van voorwerp B (v B ') na botsing

Oplossing :

In ' n perfek elastiese botsing , as die voorwerpe gelyke massa het en mekaar nader, word die spoed van die voorwerp na die botsing bereken met behulp van hierdie formule:

Volmaak elastiese botsings in een dimensie – probleme en oplossings 1

Spoed van voorwerp A na botsing:

Volmaak elastiese botsings in een dimensie – probleme en oplossings 2

[irp]

4. 'n 100-gram wat teen 20 m/s beweeg, tref 'n muur tydens 'n perfek elastiese botsing. Wat is die grootte en rigting van die voorwerp se snelheid na die botsing?

Bekend:

Massa (m² /m² ) = 100 gram = 0.1 kg

Massa van muur (mB ) = oneindigheid

Die spoed van massa voor botsing (v A ) = 20 m/s

Die spoed van massa na botsing (vB ) = 0

Gewenste : die grootte en rigting van snelheid na botsing

oplossing:

As vB = 0, mA baie klein en m2 baie groot is, dan is vA ' = -vA en v2 ' = 0.

Die plus- en minustekens dui aan dat die voorwerpe in die teenoorgestelde rigting beweeg.

5. Twee balle, A met 'n massa van 2 kg en bal B met 'n massa van 5 kg, voor en na die botsing word in die figuur hieronder getoon. As die botsing perfek elasties is, wat is die spoed van bal A voor die botsing?

Bekend:

Massa van bal 'n (mA) = 2 kgVolmaak elastiese botsing – probleme en oplossings 1

Massa van bal B (mB ) = 5 kg

Spoed van bal B voor botsing (v B ) = 2 m/s

Spoed van bal A na botsing (v A ') = 5 m/s

Spoed van bal B na botsing (v B ') = 4 m/s

Beide balle beweeg na regs, so hul spoed is positief geteken.

Gewenste: Spoed van bal A voor botsing (v A )

oplossing:

mA vA +mB vB = mA vA' + mB vB"

2(v A ) + (5)(2) = (2)(5) + (5)(4)

2(vA ) + 10 = 10 + 20

2(vA ) + 10 = 30

2(v A ) = 30 – 10

2(v A ) = 20

v A = 20/2

v A = 10 m/s

[irp]

6. Voorwerpe A en B beweeg langs die horisontale vlak, soos in die figuur hieronder getoon. As die botsing perfek elasties is en die spoed van voorwerp B na die botsing 15 m/s³ is , wat is die spoed van voorwerp A na die botsing?

Bekend:

Massa van voorwerp 'n (mA) = 5 kgVolmaak elastiese botsing – probleme en oplossings 2

Massa van voorwerp B (mB ) = 2 kg

Spoed van voorwerp A voor botsing (v A ) = 12 m/s

Spoed van voorwerp B voor botsing (vB ) = 10 m/s

Spoed van voorwerp B na botsing (v B ') = 15 m/s

Beide voorwerpe, voor en na die botsing, beweeg na regs sodat hul snelheid positief geteken is.

Gewenste: Spoed van voorwerp A na botsing (v A ')

oplossing:

mA vA +mB vB = mA vA' + mB vB"

(5)(12) + (2)(10) = (5)v A ' + (2)(15)

60 + 20 = (5)v A ' + 30

80 = (5)v A ' + 30

80 – 30 = (5)v A '

50 = (5)v A '

v A ' = 50/5

v A ' = 10 m/s

[wpdm_package id = '1156 ′]

  1. Lineêre momentumprobleme en oplossings
  2. Momentum- en impulsprobleme en oplossings
  3. Volmaak elastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  4. Volmaak onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings
  5. Onelastiese botsings in een dimensie probleme en oplossings

Laat 'n boodskap