回答:
説明:
質量5 kgの物体の運動エネルギーは、12秒間で72 Jから480 Jに絶えず変化します。 2秒での物体への衝撃は?
運動エネルギーが一定の割合で増加していると仮定する。 2秒後、オブジェクトへのインパルスは10.58 quad Kg cdot m / sになります。オブジェクトに加えられたインパルスは、その運動量の変化に等しくなります。Imp = Delta p = m(v_f-v_i)オブジェクトの初期運動エネルギー72 Jなので、72 J = 1/2 m v_i ^ 2 quad quad は、v_i = 5.37m / sを意味します。2秒でオブジェクトのインパルスを求めるには、2秒でオブジェクトの速度v_fを見つける必要があります。運動エネルギーは絶えず変化すると言われています。運動エネルギーは12秒間で(480J-72J = 408J)変化します。これは、運動エネルギーが次の速度で変化することを意味します。{408J} / {12 s} = 34J / s 2秒間で運動エネルギーは34J / s * 2s = 68J増加します。したがって、2sでは運動エネルギーは次のようになります。 72J 68J) 140J。これにより、2sでv_fを解くことができます。140J = 1 / 2mv_f ^ 2 quad quad はv_f = 7.48 m / sを意味します。ここで、 Delta pを見つけたときにv_fとv_iが正しい符号を持つようにします。運動エネルギーが絶えず増加していると仮定すると、v_fとv_iは同じ方向にあり、同じ符号を有す
3 kgの質量を持つボールは3 m / sで転がり、1 kgの質量を持つ静止ボールと弾性的に衝突します。ボールの衝突後の速度は?
エネルギー保存と運動量の方程式ウィキペディアが示唆しているように、u_1 '=(m_1-m_2)/(m_1 + m_2)* u_1 +(2m_2)/(m_1 + m_2)* u_2 = =(3- 1)/(3 + 1)* 3 +(2 * 1)/(3 + 1)* 0 = = 2/4 * 3 = 1.5m / s u_2 '=(m_2-m_1)/(m_1 + m_2) * u_2 +(2m_1)/(m_1 + m_2)* u_1 = =(1-3)/(3 + 1)* 0 +(2 * 3)/(3 + 1)* 3 = = -2 / 4 * 0 + 6/4 * 3 = 4.5m / s運動量とエネルギー状態の保存:運動量P_1 + P_2 = P_1 '+ P_2'運動量はP = m * u m_1 * u_1 + m_2 *に等しいのでu_2 = m_1 * u_1 '+ m_2 * u_2' - - - (1)エネルギーE_1 + E_2 = E_1 '+ E_2'運動エネルギーはE = 1/2 * m * u ^ 2 1/2 * m_1 *に等しいのでu_1 ^ 2 + 1/2 * m_2 * u_2 ^ 2 = 1/2 * m_1 * u_1 ^ 2 '+ 1/2 * m_2 * u_2 ^ 2' - - - (2)(1)と(2)が使えます上記の方程式を証明す
質量2 kgのボールは9 m / sで転がり、質量1 kgの静止ボールと弾性的に衝突します。ボールの衝突後の速度は?
キャンセルなし(v_1 = 3 m / s)キャンセルなし(v_2 = 12 m / s)2つのオブジェクトが衝突した後の速度は、以下の説明を参照してください。色(赤)(v'_1 = 2.64 m / s、v ' _2 = 12.72 m / s) "運動量の会話を使う" 2 * 9 + 0 = 2 * v_1 + 1 * v_2 18 = 2 * v_1 + v_2 9 + v_1 = 0 + v_2 v_2 = 9 + v_1 18 = 2 * v_1 + 9 + v_1 18-9 = 3 * v_1 9 = 3 * v_1 v_1 = 3 m / s v_2 = 9 + 3 v_2 = 12 m / s 2つの未知数があるため、上記の問題をどのように解決できるかわかりません。使用せずに、運動量の保存とエネルギーの保存(弾性衝突)。この2つの組み合わせにより、2つの方程式と2つの未知数が得られ、これらを解きます。「勢い」の保存:m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v'_1 + m_2v'_2 =======>(1)m_1 = 2kgとします。 m_2 1kg。 v_1 9m / s。 v_2 = 0m / sエネルギー保存(弾性衝突):1 / 2m_1v_1 ^ 2 + 1 / 2m_2v_2 ^ 2 = 1 / 2m_1v'_1 ^ 2 + 1 / 2m_2v