Ποια είναι η ταχύτητα όταν οι μάζες δύο καροτσιών είναι ίσες;

Χρειάζεστε περισσότερες πληροφορίες για να καθορίσετε την ταχύτητα όταν οι μάζες δύο καροτσιών είναι ίσες. Εδώ γιατί και ποιες πληροφορίες χρειάζονται:

Κατανόηση του προβλήματος

* Διατήρηση της ορμής: Σε ένα κλειστό σύστημα (όπως δύο καροτσάκια συγκρούονται), η συνολική ορμή πριν από τη σύγκρουση είναι ίση με τη συνολική ορμή μετά τη σύγκρουση. Η ορμή υπολογίζεται ως ταχύτητα μάζας (P =MV).

* Οι ίσες μάζες δεν εγγυώνται ίσες ταχύτητες: Ακριβώς επειδή δύο καροτσάκια έχουν την ίδια μάζα δεν σημαίνει ότι θα έχουν την ίδια ταχύτητα μετά από μια σύγκρουση. Οι ταχύτητες τους εξαρτώνται από τις αρχικές ταχύτητες τους και τον τρόπο αλληλεπίδρασης (π.χ. ελαστική ή ανελαστική σύγκρουση).

απαιτούμενες πληροφορίες:

Για να προσδιορίσετε την τελική ταχύτητα των καροτσιών (υποθέτοντας ότι κολλάει μαζί μετά τη σύγκρουση), πρέπει να ξέρετε:

1. Αρχικές ταχύτητες: Οι ταχύτητες κάθε καλαθιού * πριν * η σύγκρουση.

2. Τύπος σύγκρουσης:

* Ελαστική σύγκρουση: Η κινητική ενέργεια διατηρείται. Τα καροτσάκια αναπηδούν μεταξύ τους χωρίς απώλεια ενέργειας.

* ανελαστική σύγκρουση: Η κινητική ενέργεια δεν διατηρείται. Τα καροτσάκια κολλάνε ή παραμορφώνονται κατά την κρούση.

Παράδειγμα

Ας πούμε ότι έχετε δύο καροτσάκια με ίσες μάζες (m) και:

* CART 1:Αρχική ταχύτητα (v1) =5 m/s προς τα δεξιά

* CART 2:Αρχική ταχύτητα (v2) =-3 m/s προς τα αριστερά (αρνητική από τότε που κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση)

Για να βρείτε την τελική ταχύτητα (VF) μετά από μια ανελαστική σύγκρουση, θα χρησιμοποιούσατε τα εξής:

1. Διατήρηση της ορμής:

(m * v1) + (m * v2) =(2m * vf)

2. Απλοποιήστε και επιλύστε για VF:

vf =(v1 + v2) / 2 =(5 - 3) / 2 =1 m / s

Επομένως, η τελική ταχύτητα των δύο καροτσιών μετά από μια ανελαστική σύγκρουση θα ήταν 1 m/s στα δεξιά.

Συμπέρασμα

Μόνο οι ίσες μάζες δεν αρκούν για να καθορίσουν την τελική ταχύτητα. Χρειάζεστε πληροφορίες σχετικά με τις αρχικές ταχύτητες και τον τύπο σύγκρουσης.