Esimerkki täysin elastisesta törmäyksestä

8 esimerkkiä täysin elastisista törmäyksistä

1. Pallot A ja B, joiden kumpikin massa on 200 grammaa, törmäävät täysin elastisesti. Jos ennen törmäystä pallo A liikkuu nopeudella 10 m/s ja pallo B on levossa, niin pallojen A ja B nopeudet törmäyksen jälkeen ovat...

Keskustelu
Se tiedetään :
Pallon A massa (m_A) = 200 grammaa = 0,2 kg
Pallon B massa (m_B) = 200 grammaa = 0,2 kg
Pallon A nopeus ennen törmäystä (v_A) = 10 m/s
Pallon B nopeus ennen törmäystä (v_B) = 0
Kysytty : pallon A nopeus (v_A') ja pallo B (v_B') törmäyksen jälkeen
Jawab :

Päällä täysin elastinen törmäys, jos ennen törmäystä kohde B on edelleen (v_B = 0), niin törmäyksen jälkeen kohde A on edelleen (v_A' = 0) ja objekti B liikkuu nopeus joka on yhtä suuri kuin kappaleen A nopeus ennen törmäystä (v_B' = v_A).
v_A' = v_B = 0
v_B' = v_A = 10 m/s

2. Marmorien A ja B massa on sama, ne liikkuvat toisiaan kohti ja törmäävät elastisesti. Ennen törmäystä marmori A liikkuu nopeudella 8 m/s ja marmori B nopeudella 12 m/s. Marmoreiden A ja B nopeuden suuruus ja suunta törmäyksen jälkeen ovat…

Keskustelu
Se tiedetään :
Marmorin massa A (m_A) = m
Marmorin massa B (m_B) = m
Marmorin A nopeus ennen törmäystä (v_A) = -8 m/s
Marmorin B nopeus ennen törmäystä (v_B) = 12 m/s
Kahden marmorin nopeus on merkitty positiiviseksi ja negatiiviseksi, mikä osoittaa, että kahden esineen liikesuunta tai nopeussuunta on vastakkainen.
Kysytty : marmorin A nopeuden suuruus ja suunta (v_A') ja marmori B (v_B') törmäyksen jälkeen
Jawab :
Täydellisen elastisessa törmäyksessä, jos kahden törmäävän kappaleen massat ovat samat, niin kappaleen A nopeus törmäyksen jälkeen (v)_A') = kappaleen B nopeus ennen törmäystä (v_B) ja kappaleen B nopeus törmäyksen jälkeen (v_B') = kappaleen A nopeus ennen törmäystä (v_A).
Entä kappaleiden liikesuunta eli nopeussuunta? Jos ennen törmäystä kappale A liikkuu oikealle ja kappale B liikkuu vasemmalle, niin törmäyksen jälkeen kappale A liikkuu vasemmalle (v_A' = – v_B) ja objekti B liikkuu oikealle (v_B' = v_A).

Molemmilla marmoreilla on sama massa ja ne törmäävät täysin elastisesti siten, että niiden nopeudet vaihtavat toisiaan.
v_A' = -v_B = -12 m/s
v_B' = v_A = 8 m/s
Positiivinen ja negatiivinen etumerkki osoittavat, että törmäyksen jälkeen marmorin A nopeuden suunta on vastakkainen marmorin B nopeuden suuntaan.

3. Kappale A, jonka massa on 2 kg, ja kappale B, jonka massa on 4 kg, liikkuvat toisiaan kohti. Kappaleen A nopeus on 10 m/s ja kappaleen B nopeus on 20 m/s. Jos kappaleet törmäävät täysin elastisesti, niin kappaleiden A ja B nopeus törmäyksen jälkeen on…
Keskustelu
Se tiedetään :
Kappaleen A massa (m_A) = 2 kg
Esineen B massa (m_B) = 4 kg
Kohteen A nopeus ennen törmäystä (v_A) = 10 m/s
Kohteen B nopeus ennen törmäystä (v_B) = 20 m/s
Kysytty : kappaleen A nopeus (v_A') ja objekti B (v_B') törmäyksen jälkeen
Jawab :
Jos elastisesti törmäävillä kappaleilla on eri massat ja ne liikkuvat toisiaan kohti tietyllä nopeudella, kappaleiden nopeus törmäyksen jälkeen lasketaan seuraavalla yhtälöllä:
Kappaleen A nopeus törmäyksen jälkeen on:

Törmäyksen jälkeen kaksi kappaletta liikkuvat poispäin toisistaan.

4. 100 gramman massainen kappale, joka liikkuu nopeudella 20 m/s, törmää seinään täysin elastisesti. Kappaleen nopeuden suuruus ja suunta törmäyksen jälkeen ovat...
Keskustelu
Se tiedetään :
Kappaleen massa (m_A) = 100 grammaa = 0,1 kg
Seinän massa (m_B) = ääretön (seinän massaa pidetään äärettömänä)
Kohteen nopeus ennen törmäystä (v_A) = 20 m/s
Seinän nopeus ennen törmäystä (v_B) = 0
Kysytty : kappaleen nopeuden suuruus ja suunta törmäyksen jälkeen
Jawab :
Jos v_B = 0, m_A hyvin pieni ja m₂ on hyvin suuri, niin ratkaisemalla yllä oleva yhtälö saadaan v_A' = -v_A ja v₂' = 0. Positiivinen ja negatiivinen etumerkki osoittavat kohteen liikesuunnan vastakkaisiin suuntiin.

Kappaleen nopeuden suuruus törmäyksen jälkeen (v _A ') on siis -20 m/s ja seinän nopeuden suuruus törmäyksen jälkeen on 0. Kappaleen nopeuden suunta törmäyksen jälkeen on vastakkainen kuin sen nopeuden suunta ennen törmäystä. Jos kappale liikkuu ennen törmäystä oikealle, niin se liikkuu törmäyksen jälkeen vasemmalle, tai jos kappale liikkuu ennen törmäystä vasemmalle, niin se liikkuu törmäyksen jälkeen oikealle.

5. Kohteet A ja B liikkuvat toisiaan kohti. Jos m_A = m_B sisään_A = 4 m/s, v_B = 3 m/s ja lattia on liukas, mikä on A:n ja B:n nopeus täysin elastisen törmäyksen jälkeen?
A. 3 m/s vasemmalle ja 4 m/s oikealle
B. 3 m/s oikealle ja 4 m/s oikealle
C. 3 m/s vasemmalle ja 4 m/s vasemmalle
D. 3 m/s vasemmalle ja 3 m/s oikealle
E. 4 m/s vasemmalle ja 4 m/s oikealle
Keskustelu:
Se tiedetään :
v_A = 4 m/s, v_B = 3 m/s
Kysytty :
v_A' ja v_B' ?
Jawab :
Päällä täysin elastinen törmäysJos molempien kappaleiden massa on sama, niin törmätessään ne vaihtavat nopeuksia. Joten
v_A' = 3 m/s ja v_B' = 4 m/s
Jos ennen törmäystä kohde A liikkuu vasemmalle, niin törmäyksen jälkeen kohde A liikkuu oikealle. Samoin jos ennen törmäystä kohde B liikkuu oikealle, niin törmäyksen jälkeen kohde B liikkuu vasemmalle. Ennen törmäystä ja sen jälkeen esineet liikkuvat vastakkaisiin suuntiin.
Oikea vastaus on A.

6. m_A = 2 kg ja m²_B = 1 kg liikkuu toisiaan kohti nopeudella v_A = 2 m/s ja v_B = 3 m/s. Molemmat törmäävät täysin elastisesti. Mikä on pallon A nopeus heti törmäyksen jälkeen?
A. 1/2 m/s
B. 2/3 m/s
C. 1 m/s
D. 3/2 m/s
E. 2 m/s
Keskustelu:
Se tiedetään :
m_A = 2 kg, m²_B = 1 kg, v_A = 2 m/s, v_B = 3 m/s
Kysytty :
v_A' ?
Jawab :

Jos objektit ovat keskenään täysin elastinen törmäys niillä on eri massat, joten ne eivät vaihda nopeuksia keskenään.
Kunkin kappaleen nopeus törmäyksen jälkeen lasketaan kaavalla:

Oikea vastaus on B.

7. Pallo A liikkuu suoraviivaisesti vakionopeudella oikealle alkunopeudella 1 m/s ja kiihtyvyydellä 1 m/s.²Kahden sekunnin liikahduksen jälkeen pallo A törmää paikallaan pysyvään palloon B. Jos törmäys on täysin elastinen ja molempien pallojen massat ovat samat, niin pallojen A ja B nopeus törmäyksen jälkeen on...
A. v._A` = 0 ja v<sub>B</sub>` = 3 m/s
B. vastaan_A` = 2 m/s ja v<sub>B</sub>` = 3 m/s
C. vastaan_A` = 3 m/s ja v<sub>B</sub>` = 0 m/s
D. vastaan_A` = 3 m/s ja v<sub>B</sub>` = 2 m/s
E. v._A` = 4 m/s ja v<sub>B</sub>` = 2 m/s
Keskustelu:
Se tiedetään :
Pallon liiketiedot A:
v_o = 1 m/s, a = 1 m/s², t = 2 sekuntia, v_t =?
Törmäystiedot:
v_A = ? , v_B = 0, m_A = m_B
Kysytty :
v_A' ja v_B"
Jawab :
Pallon A nopeus juuri ennen törmäystä (v_A):
v_t = v_o + kohdassa = 1 + (1)(2) = 1 + 2 = 3 m/s
Joten v_A = 3 m/s
Molempien pallojen massa on sama, joten ne vaihtavat nopeuksia keskenään.
v_A' = 0 ja v_B' = 3 m/s
Ennen törmäystä pallo A liikkuu oikealle, törmäyksen jälkeen pallo A on paikallaan. Ennen törmäystä pallo B on paikallaan, törmäyksen jälkeen pallo B liikkuu oikealle.

Oikea vastaus on A.

8. Jos kaksi samanlaista marmorikuulia liikkuu toisiaan kohti samalla nopeudella suoralla radalla ja törmäävät, toinen marmori vapauttaa osan energiastaan ​​ja toinen marmori saa saman määrän energiaa.

Sebab

Energian säilymislaki varmistaa, että kahden marmorin kokonaisliike-energia pysyy muuttumattomana.

Keskustelu

Yllä oleva väite pitää paikkansa, jos törmäystyyppi on täysin elastinen.

Kysymyksen lähde:

Fysiikan kansalliset tenttikysymykset lukiolle/ammatilliseen lukioon

SBMPTN:n fysiikan kysymykset