5 Beispiller vun inelastesche Kollisiounen
1. Eng Kugel mat enger Mass vun 30 Gramm, déi sech mat enger Geschwindegkeet vun 30 m/s beweegt, trëfft e Stéck Holz mat enger Mass vun 1 kg, dat a Rou ass. Bestëmmt d'Geschwindegkeet vum Stéck, wann d'Kugel am Stéck agebett ass!
Diskussioun
Et ass bekannt :
Mass vun der Kugel (m1) = 30 Gramm = 0,03 kg
Mass vum Block (m2) = 1 kg
Ufanksgeschwindegkeet vun der Kugel (v1) = 30 m/s
Ufanksgeschwindegkeet vum Block (v2) = 0 (stationäre Block)
Gefrot : Geschwindegkeet vun der Kugel a vum Block nom Kollisioun (v')
Jawab :
Rumus Gesetz vun der Erhaalung vum Impuls wann zwee Objeten no enger Kollisioun zesummekleben:
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
D'Geschwindegkeet vun der Kugel an dem Block nom Zesummestouss ass 0,87 m/s.
2. D'Objeten A an B hunn allenzwee eng Mass vun 2 kg a beweege sech mat enger Geschwindegkeet vu v openeen zou.A = 6 ms-1 an vB = 4 ms-1Wann béid Objeten inelastesch Kollisioun komplett, dann ass d'Geschwindegkeet vun den zwee Objeten no der Kollisioun ...
Diskussioun
Et ass bekannt :
Mass vum Objet A (mA) = 2 kg
Mass vum Objet B (mB) = 2 kg
D'Ufanksgeschwindegkeet vum Objet A (vA) = -6 m/s
Ufanksgeschwindegkeet vum Objet B (vB) = 4 m/s
Gefrot d'Geschwindegkeet vun den zwee Objeten no der Kollisioun (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
D'Geschwindegkeet vun deenen zwou Objeten no der Kollisioun ass 1 m/s.
3. Zwee Objeten hunn all eng Mass m1 = 3 kg an m2 = 4 kg beweege sech a géigeniwwereneeger Richtung mat Geschwindegkeet v1 = 10 m/s an v2 = 12 m/s. Déi zwee Objeten kollidéieren a nom Kollisioun hänke se zesummen. D'Geschwindegkeet vun den zwee Objeten nom Kollisioun ass…
Diskussioun
Et ass bekannt :
Mass vum Objet 1 (m1) = 3 kg
Mass vum Objet 2 (m2) = 4 kg
D'Geschwindegkeet vum Objet 1 (v1) = -10 m/s
D'Geschwindegkeet vum Objet 2 (v2) = 12 m/s
Gefrot : Geschwindegkeet béid Objeten no der Kollisioun (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
D'Geschwindegkeet vun deenen zwou Objeten no der Kollisioun ass 2,6 m/s.
4. Eng Sedan, déi stoe bliwwen ass, gouf vun engem Bus getraff, deen mat enger Geschwindegkeet vun 36 km/Stonn ënnerwee war. Nom Zesummebroch sinn d'Limousine an de Bus matenee kollidéiert. Wann d'Mass vum Bus 2000 kg an d'Mass vun der Limousine 1000 kg ass, wat ass dann d'Geschwindegkeet vun deenen zwee Gefierer no der Zesummebroch?
A. 3,45 m/s
B. 4,67 m/s
Ongeféier 5,45 m/s
D. 6,67 m/s
O. 7,67 m/s
Diskussioun:
Et ass bekannt, datt :
v Bus = 36 km/h = 36000 m/3600 s = 10 m/s
m Bus = 2000 kg
v Limousine = 0
m Limousine = 1000 kg
Gefrot :
D'Geschwindegkeet vun der Limousine an dem Bus no der Kollisioun (v')?
Äntwert :
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(2000)(10) + (1000)(0) = (2000 + 1000) v'
20.000 = 3000 V'
v' = 20.000 / 3000 = 6,67 m/s
Déi richteg Äntwert ass D.
5. Eng 20-Gramm-Kugel, déi sech mat enger Geschwindegkeet vun 100 m/s beweegt, trëfft e stationäre Block Holz a bleift dran hänken. Wann d'Mass vum Block Holz 500 Gramm ass, wat ass dann d'Geschwindegkeet vum Block Holz an der Kugel direkt no der Kollisioun?
A. 1,50 m/s
B. 2,55 m/s
Ongeféier 3,85 m/s
D. 4,75 m/s
O. 5,65 m/s
Diskussioun:
Et ass bekannt, datt :
m Kugel = 20 Gramm = 0,02 kg
v Kugel = 100 m/s
m Block = 500 Gramm = 0,5 kg
v-Block = 0
Gefrot :
D'Geschwindegkeet vun der Kugel a vum Block direkt no der Kollisioun (v')?
Äntwert :
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) 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
Déi richteg Äntwert ass C.
