Když se pohybující objekt srazí se stacionárním objektem stejné hmotnosti, stacionární objekt narazí na větší kolizní sílu. Je to pravda nebo nepravda? Proč?

V ideálním případě pružné kolize hmotných bodů, která nastane během relativně krátké doby, je prohlášení nepravdivé.

Jedna síla, působící na dříve pohybující se objekt, ho zpomaluje od počáteční rychlosti #PROTI# na rychlost rovnající se nule a druhá síla, která se rovná první velikosti, ale opačně ve směru, působí na dříve stacionární objekt, urychluje ji až na rychlost dříve pohybujícího se objektu.

V praxi musíme zvážit mnoho faktorů. První z nich je elastická nebo dochází k nepružné kolizi. Pokud je to nepružné, zákon zachování kinetické energie již není použitelný, protože část této energie je přeměněna na vnitřní energii molekul jak kolidujících objektů, tak výsledkem jejich ohřevu.

Množství energie takto přeměněné na teplo významně ovlivňuje sílu způsobující pohyb stacionárního objektu, který do značné míry závisí na stupni pružnosti a nemůže být kvantifikován bez předpokladu o objektech, materiálu, ze kterého jsou vyrobeny, tvaru atd.

Uvažujme o jednoduchém případu téměř elastické srážky hlavy a hlavy (neexistují absolutně elastické srážky) jednoho předmětu hmoty # M #, která se pohybuje rychlostí #PROTI# s pevným předmětem stejné hmotnosti. Zákony zachování kinetické energie a lineárního hybnosti umožňují přesně vypočítat rychlosti # V_1 # a # V_2 # obou objektů po pružné kolizi:

# MV ^ 2 = MV_1 ^ 2 + MV_2 ^ 2 #

#MV = MV_1 + MV_2 #

Zrušení hmoty # M #, zvýšení druhé rovnice na mocninu 2 a odečtení tvaru výsledku první rovnice, dostaneme

# 2V_1V_2 = 0 #

Proto řešení tohoto systému dvou rovnic se dvěma neznámými rychlostmi # V_1 # a # V_2 # je

# V_1 = V # a # V_2 = 0 #

Další algebraicky správné řešení # V_1 = 0 # a # V_2 = V # by měl být vyhozen, protože fyzicky to znamená, že pohybující se objekt prochází stacionárním.

Vzhledem k tomu, že dříve se pohybující objekt zpomaluje z #PROTI# na #0# ve stejném čase, kdy zrychluje dříve stacionární objekt #0# na #PROTI#, tyto dvě síly působící na tyto objekty jsou stejně velké a opačné ve směru.

Dvě částice A a B stejné hmotnosti M se pohybují stejnou rychlostí v, jak je znázorněno na obrázku. Srazí se zcela neelasticky a pohybují se jako jediná částice C. Úhel θ, který dráha C vytváří s osou X, je dán vztahem:?

Tan (theta) = (sqrt (3) + sqrt (2)) / (1-sqrt (2)) Ve fyzice musí být hybnost při kolizi vždy zachována. Nejjednodušší způsob, jak přistupovat k tomuto problému, je proto rozdělením hybnosti každé částice na její vertikální a horizontální hybnost. Protože částice mají stejnou hmotnost a rychlost, musí mít také stejnou hybnost. Abychom usnadnili naše výpočty, předpokládám, že tento moment je 1 Nm. Počínaje částicí A můžeme vzít sinus a kosinus 30, abychom zjistili, že má horizontální hy

Což má větší hybnost, objekt s hmotností 5kg pohybující se na 15m / s nebo objekt s hmotností 20kg pohybující se na 17m / s?

Já bych šel na objekt s větší hmotností a rychlostí. Momentum vecp je dáno podél osy x jako: p = mv so: Objekt 1: p_1 = 5 * 15 = 75kgm / s Objekt 2: p_2 = 20 * 17 = 340kgm / s chytání míče rukama: zde porovnáváte chytání basketbalu a železné dělové koule; i když rychlosti nejsou tak odlišné, masy jsou zcela odlišné ...!

Což má větší hybnost, objekt s hmotností 5kg pohybující se na 15m / s nebo objekt s hmotností 16kg pohybující se na 7m / s?

Viz. níže. Momentum je dáno jako: p = mv Kde: bbp je hybnost, bbm je hmotnost v kg a bbv je rychlost v ms ^ -1 Takže máme: p = 5kgxx (15m) / s = (75kgm) / s = 75kgms ^ ( -1) p = 16kgxx (7m) / s = (112kgm) / s = 112kgms ^ (- 1)