あるカートが静止していて、同じ質量の別のカートにぶつかった場合、最終的な速度は完全に弾性のある衝突の場合、どうなるでしょうか。完全に弾力性のない衝突のため?

あるカートが静止していて、同じ質量の別のカートにぶつかった場合、最終的な速度は完全に弾性のある衝突の場合、どうなるでしょうか。完全に弾力性のない衝突のため?
Anonim

回答:

完全に弾性的な衝突の場合、カートの最終速度はそれぞれ、移動中のカートの初速度の1/2になります。

完全に弾力性のない衝突の場合、カートシステムの最終速度は移動中のカートの初期速度の1/2になります。

説明:

弾性衝突の場合は、次の式を使います。

#m_(1)v_(1i)+ m_(2)v_(2i)= m_(1)v_(1f)+ m_(2)v_(2f)#

このシナリオでは、2つのオブジェクト間の運動量は保存されています。

両方のオブジェクトの質量が等しい場合、式は次のようになります。

#m(0)+ mv_(0)= mv_(1)+ mv_(2)#

式の両側でmを打ち消して見つけることができます。

#v_(0)= v_1 + v_2#

完全に弾性的な衝突の場合、カートの最終速度はそれぞれ、移動中のカートの初速度の1/2になります。

非弾性衝突では、次の式を使います。

#m_(1)v_(1i)+ m_(2)v_(2i)=(m_(1)+ m_2)v_(f)#

配布することによって #v_f#そしてmを打ち消すと、

#v_2 = 2v_f#

これは、2台のカートシステムの最終速度が最初の移動カートの速度の1/2であることを示しています。

回答:

完全に弾力的な衝突の場合、最初に動いていたカートは停止しますが、他のカートは速度で移動します。 #v# (すなわち速度が交換される。

完全に弾力性のない衝突のために、両方のカートは共有速度で移動します。 #v / 2#

説明:

運動量保存は

#m_1 v_(1i)+ m_2 v_(2i)= m_1 v_(1f)+ m_2 v_(2f)#

以来、この問題では #m_1 = m_2 = m#, #v_(1i)= 0# そして #v_(2i)= v#、 我々は持っています

#v = v_(1f)+ v_(2f)#

これは、弾性衝突と非弾性衝突の両方に当てはまります。

完全弾性衝突

完全に弾性的な衝突では、分離の相対速度は接近の速度と同じです(負の符号付き)。

そう。

#v_(2f)-v_(1f)= v_(1i)-v_(2i)= -v#

このように #v_(2f)= 0、v_(2i)= v#

**完全に非弾性の衝突#

完全に非弾性の衝突では、2つの物体は互いにくっついているので、

#v_(1f)= v_(2f)= 1/2(v_(1f)+ v_(2f))= 1 / 2v#