3 Exemple de coliziuni parțial elastice
1. Un obiect de 500 de grame se mișcă cu o viteză de 10 m/s, iar un obiect de 200 de grame se mișcă cu o viteză de 12 m/s. Cele două obiecte se mișcă unul spre celălalt și se ciocnesc. Dacă după coliziune, viteza obiectului de 500 de grame este de 6 m/s, atunci viteza obiectului de 200 de grame este…
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa obiectului 1 (m1) = 500 de grame = 0,5 kg
Masa obiectului 2 (m2) = 200 de grame = 0,2 kg
Viteza inițială a obiectului 1 (v1) = -10 m/s
Viteza inițială a obiectului 2 (v2) = 12 m/s
Viteza finală a obiectului 1 (v1') = 6 m/s
v1 semn negativ și v2 este pozitiv deoarece direcția celor două obiecte este opusă.
Întrebat : viteza finală a obiectului 2 (v2„)
Jawab :
Într-o coliziune elastică imperfectă, adică coliziune parțial elastică, legea conservării energiei cinetice nu se aplică și numai legea conservării impulsului aplicabil.
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2"
(0,5)(-10) + (0,2)(12) = (0,5)(6) + (0,2)(v2„)
-5 + 2,4 = 3 + 0,2 V2"
-2,6 = 3 + 0,2 v2"
-2,6 – 3 = 0,2 V2"
-5,6 = 0,2 V2"
v2' = -5,6 / 0,2
v2' = -28 m/s
Viteza obiectului 2 după coliziune (v2') este de 28 m/s.
v1' este pozitiv și v2' este negativ deoarece, după coliziune, direcțiile celor două obiecte sunt opuse. Semnele negative și pozitive indică doar faptul că cele două obiecte se mișcă în direcții opuse.
2. Două obiecte cu aceeași masă se mișcă unul spre celălalt în linie dreaptă, unde viteza obiectului 1 este de 6 m/s, iar viteza obiectului 2 este de 8 m/s. Dacă după coliziune, obiectul 2 se deplasează spre stânga cu o viteză de 5 m/s, atunci magnitudinea și direcția vitezei obiectului 1 după coliziune sunt...
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa obiectului 1 (m1) = m
Masa obiectului 2 (m2) = m
Viteza inițială a obiectului 1 (v1) = -6 m/s
Viteza inițială a obiectului 2 (v2) = 8 m/s
Viteza finală a obiectului 2 (v2') = 5 m/s
Întrebat magnitudinea și direcția vitezei obiectului 1 după coliziune
Jawab :
Formula legii conservării impulsului :
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2"
pl1 + mv2 = mv1' + mv2"
m (v)1 +v2) = m (v1' + v2„)
Masele ambelor obiecte sunt aceleași, deci m este eliminat din ecuație:
v1 +v2 = v1' + v2"
-6 + 8 = v1' + 5
2 – 5 = v1"
v1' = -3 m/s
Viteza obiectului 1 după coliziune (v1') este de 3 m/s. Semnul negativ indică faptul că direcția de mișcare a obiectului 1 este opusă direcției de mișcare a obiectului 2. Dacă după coliziune obiectul 2 se mișcă spre dreapta, atunci obiectul 1 se mișcă spre stânga. În mod similar, dacă înainte de coliziune obiectul 2 se mișcă spre stânga, atunci obiectul 1 se mișcă spre dreapta.
3. Bila 1 cu o masă de 1 kg și bila 2 cu o masă de 2 kg se mișcă în aceeași direcție și se ciocnesc într-o manieră parțial elastică. Înainte de coliziune, bila 1 se mișcă cu o viteză de 10 m/s, iar bila 2 se mișcă cu o viteză de 5 m/s. Determinați viteza bilei 1 după coliziune dacă viteza bilei 2 după coliziune este de 4 m/s.
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa bilei 1 (m1) = 1 kg
Masa bilei 2 (m2) = 2 kg
Viteza inițială a bilei 1 (v1) = 10 m/s
Viteza inițială a bilei 2 (v2) = 5 m/s
Viteza finală a bilei 2 (v2') = 4 m/s
Ambele obiecte se mișcă în aceeași direcție, astfel încât viteza are același semn (selectată pozitiv).
Întrebat : viteza finală a bilei 1 (v1„)
Jawab :
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2"
(1)(10) + (2)(5) = (1)(v)1') + (2)(4)
10 + 10 = v1' + 8
20 – 8 = v1"
v1' = 12 m/s
Viteza bilei 1 după coliziune este de 12 m/s.
