Μια σφαίρα που ζυγίζει 10 g και κινείται στα 300 μέτρα ανά δευτερόλεπτο χτυπάει ένα μπλοκ 5 kg πάγου σταγόνων νεκρών, αν είναι σε ταχύτητα στάθμης χωρίς τριβή μετά τη σύγκρουση;

Δείτε πώς μπορείτε να λύσετε αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας την αρχή της διατήρησης της ορμής:

Κατανόηση των εννοιών

* ορμή: Η ορμή είναι το μέτρο της μάζας ενός αντικειμένου σε κίνηση. Υπολογίζεται ως ταχύτητα μάζας (m) (V):P =MV.

* Διατήρηση της ορμής: Σε ένα κλειστό σύστημα, η συνολική ορμή πριν από μια σύγκρουση ισούται με τη συνολική ορμή μετά τη σύγκρουση.

Επίλυση του προβλήματος

1. Προσδιορίστε την αρχική ορμή:

* Η αρχική ορμή της σφαίρας (P_Bullet) =(0,01 kg) * (300 m/s) =3 kg m/s

* Η αρχική ορμή του Ice Block (P_ICE) =0 (δεδομένου ότι είναι σε ηρεμία)

2. Προσδιορίστε την τελική ορμή:

* Αφήστε την τελική ταχύτητα της συνδυασμένης σφαίρας και του πάγου να είναι «V».

* Τελική ορμή (p_final) =(0,01 kg + 5 kg) * v =5,01V kg m/s

3. Εφαρμόστε τη διατήρηση της ορμής:

* Αρχική ορμή =Τελική ορμή

* 3 kg m/s + 0 =5.01V kg m/s

4. Επίλυση για την τελική ταχύτητα:

* V =(3 kg m/s)/(5.01 kg) =0.599 m/s (περίπου)

Επομένως, η ταχύτητα του πάγου και η σφαίρα μετά τη σύγκρουση είναι περίπου 0,599 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.