Voorbeelden van inelastische botsingen

5 voorbeelden van inelastische botsingen

1. Een kogel met een massa van 30 gram beweegt met een snelheid van 30 m/s en raakt een stilstaand houten blok met een massa van 1 kg. Bepaal de snelheid van het blok als de kogel erin vastzit!
Discussie
Het is bekend :
Massa van de kogel (m₁) = 30 gram = 0,03 kg
Massa van het blok (m₂) = 1kg
Beginsnelheid van de kogel (v)₁) = 30 m/sec
Initiële snelheid van het blok (v₂) = 0 (stationair blok)
gevraagd : snelheid van de kogel en het blok na de botsing (v')
Antwoorden :
Formule wet van behoud van impuls Als twee objecten na een botsing aan elkaar blijven plakken:
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
De snelheid van de kogel en het blok na de botsing is 0,87 m/s.

2. Objecten A en B hebben elk een massa van 2 kg en bewegen met een snelheid v naar elkaar toe._A = 6 ms^-1 en v_B = 4 ms^-1Als beide objecten inelastische botsing Als de botsing volledig plaatsvindt, is de snelheid van de twee objecten na de botsing...
Discussie
Het is bekend :
Massa van object A (m_A) = 2kg
Massa van object B (m_B) = 2kg
De beginsnelheid van object A (v)_A) = -6 m/s
Initiële snelheid van object B (v_B) = 4 m/sec
gevraagd : de snelheid van de twee objecten na de botsing (v')
Antwoorden :
m_A v_A + m_B v_B = (m_A' + m_B) v'
(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v'
-12 + 8 = 4 v'
-4 = 4 v'
v' = -4 / 4
v' = -1 m/s
De snelheid van beide objecten na de botsing is 1 m/s.

3. Twee objecten hebben elk een massa m.₁ = 3 kg en m₂ = 4 kg die in tegengestelde richting naar elkaar toe bewegen met snelheid v₁ = 10 m/s en v₂ = 12 m/s. De twee objecten botsen en blijven na de botsing aan elkaar vastzitten. De snelheid van de twee objecten na de botsing is…
Discussie
Het is bekend :
Massa van object 1 (m₁) = 3kg
Massa van object 2 (m₂) = 4kg
De snelheid van object 1 (v₁) = -10 m/s
De snelheid van object 2 (v₂) = 12 m/sec
gevraagd : kelajuan beide objecten na de botsing (v')
Antwoorden :
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
De snelheid van beide objecten na de botsing is 2,6 m/s.

4. Een stilstaande personenauto werd aangereden door een bus die met een snelheid van 36 km/uur reed. Na de botsing botsten de personenauto en de bus tegen elkaar. Als de massa van de bus 2000 kg is en de massa van de personenauto 1000 kg, wat is dan de snelheid van de twee voertuigen na de botsing?

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

Discussie:

Het is bekend dat :

v bus = 36 km/h = 36000 m/3600 s = 10 m/s

m bus = 2000 kg

v sedan = 0

m sedan = 1000 kg

Gevraagd :

Wat is de snelheid van de personenauto en de bus na de botsing (v')?

Antwoord :

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

Het juiste antwoord is D.

5. Een kogel van 20 gram met een snelheid van 100 m/s raakt een stilstaand blok hout en blijft erin steken. Als de massa van het blok hout 500 gram is, wat is dan de snelheid van het blok hout en de kogel direct na de botsing?

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

Discussie:

Het is bekend dat :

m kogel = 20 gram = 0,02 kg

v kogel = 100 m/s

blok m = 500 gram = 0,5 kg

v blok = 0

Gevraagd :

Wat is de snelheid van de kogel en het blok direct na de botsing (v')?

Antwoord :

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

Het juiste antwoord is C.