Exemplo dunha colisión perfectamente elástica

8 exemplos de colisións perfectamente elásticas

1. A bóla A e a bóla B, cada unha cunha masa de 200 gramos, chocan de maneira perfectamente elástica. Se antes da colisión, a bóla A móvese a unha velocidade de 10 m/s e a bóla B está en repouso, entón a velocidade da bóla A e da bóla B despois da colisión é...

Discusión
É coñecido :
Masa da bóla A (m_A) = 200 gramos = 0,2 kg
Masa da bóla B (m_B) = 200 gramos = 0,2 kg
A velocidade da bóla A antes da colisión (v_A) = 10 m/s
A velocidade da bóla B antes da colisión (v_B) = 0
Preguntado/a : velocidade da bóla A (v_A') e a bóla B (v_B') despois da colisión
Jawab :

Encendido colisión perfectamente elástica, se antes da colisión o obxecto B aínda está (v_B = 0) entón despois da colisión o obxecto A aínda é (v_A' = 0) e o obxecto B móvese con velocidade que é igual á velocidade do obxecto A antes da colisión (v_B' = v_A).
v_A' = v_B = 0
v_B' = v_A = 10 m/s

2. As bólas A e B teñen a mesma masa, móvense unha cara á outra e chocan elasticamente. Antes da colisión, a bóla A móvese a unha velocidade de 8 m/s e a bóla B móvese a unha velocidade de 12 m/s. A magnitude e a dirección da velocidade das bólas A e B despois da colisión son…

Discusión
É coñecido :
Masa do mármore A (m_A) = m
Masa do mármore B (m_B) = m
A velocidade da bóla A antes da colisión (v_A) = -8 m/s
A velocidade da mármore B antes da colisión (v_B) = 12 m/s
A velocidade das dúas bólas está marcada como positiva e negativa, o que indica que a dirección do movemento ou a dirección da velocidade dos dous obxectos é oposta.
Preguntado/a magnitude e dirección da velocidade da mármore A (v_A') e mármore B (v_B') despois da colisión
Jawab :
Nunha colisión perfectamente elástica, se as masas dos dous obxectos que chocan son as mesmas, entón a velocidade do obxecto A despois da colisión (v)_A') = velocidade do obxecto B antes da colisión (v_B) e a velocidade do obxecto B despois da colisión (v_B') = velocidade do obxecto A antes da colisión (v_A).
E que pasa coa dirección do movemento ou a dirección da velocidade dos obxectos? Se antes da colisión o obxecto A se move á dereita e o obxecto B se move á esquerda, entón despois da colisión o obxecto A se move á esquerda (v_A' = –v_B) e o obxecto B móvese á dereita (v_B' = v_A).

Ambas as bólas teñen a mesma masa e chocan de forma perfectamente elastica, de xeito que as dúas bólas intercambian velocidade.
v_A' = -v_B = -12 m/s
v_B' = v_A = 8 m/s
Os signos positivo e negativo indican que, despois da colisión, a dirección da velocidade da mármore A é oposta á dirección da velocidade da mármore B.

3. O obxecto A cunha masa de 2 kg e o obxecto B cunha masa de 4 kg móvense un cara ao outro, onde a velocidade do obxecto A é de 10 m/s e a velocidade do obxecto B é de 20 m/s. Se os dous obxectos chocan de maneira perfectamente elástica, entón a velocidade do obxecto A e do obxecto B despois da colisión é…
Discusión
É coñecido :
Masa do obxecto A (m_A) = 2 kg
Masa do obxecto B (m_B) = 4 kg
A velocidade do obxecto A antes da colisión (v_A) = 10 m/s
A velocidade do obxecto B antes da colisión (v_B) = 20 m/s
Preguntado/a : velocidade do obxecto A (v_A') e o obxecto B (v_B') despois da colisión
Jawab :
Se os obxectos que chocan elasticamente teñen masas diferentes e os dous obxectos se moven un cara ao outro a unha determinada velocidade, entón a velocidade dos dous obxectos despois da colisión calcúlase usando a seguinte ecuación:
A velocidade do obxecto A despois da colisión é:

Despois de chocar, os dous obxectos afástanse un do outro.

4. Un obxecto cunha masa de 100 gramos que se move a unha velocidade de 20 m/s choca contra unha parede dun xeito perfectamente elástico. A magnitude e a dirección da velocidade do obxecto despois da colisión son...
Discusión
É coñecido :
Masa do obxecto (m_A) = 100 gramos = 0,1 kg
Masa da parede (m_B) = infinito (considérase que a parede ten unha masa infinita)
A velocidade do obxecto antes da colisión (v)_A) = 20 m/s
A velocidade do muro antes da colisión (v)_B) = 0
Preguntado/a a magnitude e a dirección da velocidade do obxecto despois da colisión
Jawab :
Se v_B = 0, m_A moi pequeno e m₂ é moi grande, entón ao resolver a ecuación anterior obtemos v_A' = -v_A e v₂' = 0. Os signos positivo e negativo indican direccións opostas de movemento do obxecto.

Entón, a magnitude da velocidade do obxecto despois da colisión (v _A ') é -20 m/s e a magnitude da velocidade da parede despois da colisión é 0. A dirección da velocidade do obxecto despois da colisión é oposta á dirección da velocidade do obxecto antes da colisión. Se antes da colisión o obxecto se move á dereita, entón despois da colisión o obxecto móvese á esquerda ou se antes da colisión o obxecto se move á esquerda, entón despois da colisión o obxecto móvese á dereita.

5. O obxecto A e o obxecto B móvense un cara ao outro. Se m_A = m_B en_A = 4 m/s, v_B = 3 m/s e o chan é esvaradío, cal é a velocidade de A e B despois dunha colisión perfectamente elástica?
A. 3 m/s á esquerda e 4 m/s á dereita
B. 3 m/s á dereita e 4 m/s á dereita
C. 3 m/s á esquerda e 4 m/s á esquerda
D. 3 m/s á esquerda e 3 m/s á dereita
E. 4 m/s á esquerda e 4 m/s á dereita
Debate:
É coñecido :
v_A = 4 m/s, v_B = 3 m/s
Preguntado/a :
v_A' e v_B' ?
Jawab :
Encendido colisión perfectamente elásticaSe a masa de ambos os obxectos é a mesma, cando chocan, os dous obxectos intercambian velocidade. Entón
v_A' = 3 m/s e v_B' = 4 m/s
Se antes da colisión, o obxecto A se move á esquerda, despois da colisión, o obxecto A móvese á dereita. Do mesmo xeito, se antes da colisión o obxecto B se move á dereita, despois da colisión o obxecto B móvese á esquerda. Antes e despois da colisión, os dous obxectos móvense en direccións opostas.
A resposta correcta é A.

6 metros_A = 2 kg e m_B = 1 kg móvense uns cara aos outros a unha velocidade v_A = 2 m/s e v_B = 3 m/s. Ambas chocan de forma perfectamente elastica. Cal é a velocidade da bóla A inmediatamente despois da colisión?
A. 1/2 m/s
B. 2/3 m/s
C. 1 m/s
D. 3/2 m/s
E. 2 m/s
Debate:
É coñecido :
m_A = 2 kg, m²_B = 1 kg, v_A = 2 m/s, v_B = 3 m/s
Preguntado/a :
v_A' ?
Jawab :

Se os obxectos son mutuamente colisión perfectamente elástica teñen masas diferentes, polo que os dous obxectos non intercambian velocidades entre si.
A velocidade de cada obxecto despois da colisión calcúlase mediante a fórmula:

A resposta correcta é B.

7. A bóla A móvese en liña recta a unha velocidade constante cara á dereita cunha velocidade inicial de 1 m/s e unha aceleración de 1 m/s.²Despois de moverse durante 2 segundos, a bóla A choca coa bóla B, que está estacionaria. Se a colisión é perfectamente elástica e as masas de ambas as bólas son as mesmas, entón a velocidade das bólas A e B despois da colisión é...
A. v._A` = 0 e v<sub>B</sub>` = 3 m/s
B. v._A` = 2 m/s e v<sub>B</sub>` = 3 m/s
C. v._A` = 3 m/s e v<sub>B</sub>` = 0 m/s
D. v._A` = 3 m/s e v<sub>B</sub>` = 2 m/s
E. v._A` = 4 m/s e v<sub>B</sub>` = 2 m/s
Debate:
É coñecido :
Datos de movemento da bóla A:
v_o = 1 m/s, a = 1 m/s², t = 2 segundos, v_t =?
Datos de colisión:
v_A = ? , v_B = 0, m_A = m_B
Preguntado/a :
v_A' e v_B'
Jawab :
A velocidade da bóla A xusto antes da colisión (v_A):
v_t = v_o + en = 1 + (1)(2) = 1 + 2 = 3 m/s
Entón v_A = 3 m/s
A masa de ambas as bólas é a mesma, polo que intercambian velocidade entre si.
v_A' = 0 e v_B' = 3 m/s
Antes da colisión, a bóla A móvese á dereita, despois da colisión, a bóla A está quieta. Antes da colisión, a bóla B está quieta, despois da colisión, a bóla B móvese á dereita.

A resposta correcta é A.

8. Se dúas bólas idénticas se moven unha cara á outra á mesma velocidade nunha traxectoria recta e chocan, unha das bólas liberará parte da súa enerxía e a outra bóla recibirá a mesma cantidade de enerxía.

Porque

A lei da conservación da enerxía garante que a enerxía cinética total das dúas bólas permanece inalterada.

Discusión

A afirmación anterior é certa se o tipo de colisión é perfectamente elástico.

Orixe da pregunta:

Preguntas de física do exame nacional para o bacharelato/instituto profesional

Preguntas de física de SBMPTN