5 esempi di collisioni anelastiche
1. Un proiettile di massa 30 grammi che viaggia a una velocità di 30 m/s colpisce un blocco di legno di massa 1 kg, inizialmente fermo. Determina la velocità del blocco se il proiettile rimane conficcato al suo interno!
Discussione
È conosciuto :
Massa del proiettile (m1) = 30 grammi = 0,03 kg
Massa del blocco (m2) = 1 kg
Velocità iniziale del proiettile (v1) = 30 m/s
Velocità iniziale del blocco (v2) = 0 (blocco stazionario)
Chiesto velocità del proiettile e del blocco dopo la collisione (v')
Jawab :
Formula legge di conservazione della quantità di moto se due oggetti restano uniti dopo una collisione:
m1 v1 +m2 v2 = (m1 +m2) v'
(0,03)(30) + (1)(0) = (0,03 + 1) v'
0,9 + 0 = 1,03 v'
0,9 = 1,03 v'
v' = 0,9 / 1,03
v' = 0,87 m/s
La velocità del proiettile e del blocco dopo la collisione è di 0,87 m/s.
2. Gli oggetti A e B hanno ciascuno una massa di 2 kg e si muovono l'uno verso l'altro con una velocità v.A = 6 ms-1 e vB = 4 ms-1. Se entrambi gli oggetti collisione anelastica completamente, quindi la velocità dei due oggetti dopo la collisione è...
Discussione
È conosciuto :
Massa dell'oggetto A (mA) = 2 kg
Massa dell'oggetto B (mB) = 2 kg
La velocità iniziale dell'oggetto A (vA) = -6 m/s
Velocità iniziale dell'oggetto B (vB) = 4 m/s
Chiesto : la velocità dei due oggetti dopo la collisione (v')
Jawab :
mA vA +mB vB = (mA' + mB) v'
(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v'
-12 + 8 = 4 v'
-4 = 4 v'
v' = -4 / 4
v' = -1 m/s
La velocità di entrambi gli oggetti dopo la collisione è di 1 m/s.
3. Due oggetti hanno ciascuno massa m1 = 3 kg e m2 = 4 kg che si muovono in direzioni opposte l'uno verso l'altro alla velocità v1 = 10 m/s e v2 = 12 m/s. I due oggetti si scontrano e dopo la collisione rimangono uniti. La velocità dei due oggetti dopo la collisione è…
Discussione
È conosciuto :
Massa dell'oggetto 1 (m1) = 3 kg
Massa dell'oggetto 2 (m2) = 4 kg
La velocità dell'oggetto 1 (v1) = -10 m/s
La velocità dell'oggetto 2 (v2) = 12 m/s
Chiesto : velocità entrambi gli oggetti dopo la collisione (v')
Jawab :
m1 v1 +m2 v2 = (m1' + m2) v'
(3)(-10) + (4)(12) = (3 + 4) v'
-30 + 48 = 7 v'
18 = 7 v'
v' = 18 / 7
v' = 2,6 m/s
La velocità di entrambi gli oggetti dopo la collisione è di 2,6 m/s.
4. Una berlina ferma è stata colpita da un autobus che viaggiava a una velocità di 36 km/h. Dopo la collisione, la berlina e l'autobus si sono scontrati. Se la massa dell'autobus è di 2000 kg e la massa della berlina è di 1000 kg, qual è la velocità dei due veicoli dopo la collisione?
A. 3,45 m/s
B. 4,67 m/s
C. 5,45 m/s
D. 6,67 m/s
E. 7,67 m/s
Discussione:
È noto che :
v bus = 36 km/h = 36000 m/3600 s = 10 m/s
m bus = 2000 kg
v berlina = 0
berlina m = 1000 kg
Chiesto :
La velocità della berlina e dell'autobus dopo la collisione (v')?
Risposta :
m1 v1 + m2 v2 = ( m1 + m2 ) v '
(2000)(10) + (1000)(0) = (2000 + 1000) v'
20.000 = 3000 v'
v' = 20.000 / 3000 = 6,67 m/s
La risposta corretta è D.
5. Un proiettile di 20 grammi che si muove a una velocità di 100 m/s colpisce un blocco di legno fermo e vi si conficca. Se la massa del blocco di legno è di 500 grammi, qual è la velocità del blocco di legno e del proiettile immediatamente dopo la collisione?
A. 1,50 m/s
B. 2,55 m/s
C. 3,85 m/s
D. 4,75 m/s
E. 5,65 m/s
Discussione:
È noto che :
proiettile m = 20 grammi = 0,02 kg
velocità del proiettile = 100 m/s
blocco m = 500 grammi = 0,5 kg
v blocco = 0
Chiesto :
La velocità del proiettile e del blocco immediatamente dopo la collisione (v')?
Risposta :
m1 v1 + m2 v2 = ( m1 + m2 ) v '
(0,02)(100) + (0,5)(0) = (0,02 + 0,5) v'
2 + 0 = 0,52 v'
2 = 0,52 v'
v' = 2 / 0,52 = 3,85 m/s
La risposta corretta è C.
