Při pokusu o přistání dojíždí 95,0 kg zpět do koncové zóny při 3,75 m / s. 111 kg linebacker pohybující se na 4,10 m / s se setká s běžcem v čelní srážce. Pokud se oba hráči budou držet pohromadě, jaká je jejich rychlost bezprostředně po kolizi?

Odpovědět:

# v = 0.480 m.s ^ (- 1) # ve směru, ve kterém se linebacker pohyboval.

Vysvětlení:

Kolize je nepružná, když se drží dohromady. Hybnost je zachována, kinetická energie není.

Vypočítejte počáteční hybnost, která se bude rovnat konečnému hybnému momentu a použít k vyřešení konečné rychlosti.

Počáteční hybnost.

Linebacker a běžec se pohybují v opačných směrech… zvolte kladný směr.Budu mít směr linebacker jako pozitivní (má větší hmotnost a rychlost, ale můžete mít směr běžec tak pozitivní, pokud chcete, jen být konzistentní).

Podmínky: # p_i #, celková počáteční hybnost; # p_l #, hybná síla linebackera; # p_r #, hybnost běžec.

#p_i = p_l + p_r = 111 × 4,10 + 95,0 × (-3,75) = 455,1 - 356,25 = 98,85 kg.m.s ^ (- 1) #

To znamená, # 98.85 kg.m.s ^ (- 1) # ve směru linebackeru, protože hodnota je pozitivní.

Použít zachování hybnosti.

Celková konečná hybnost, #p_f = p_i #.

Běžec a linebacker "držet" dohromady, takže jejich masy kombinovat. Po kolizi se pohybuje pouze jeden objekt (tj. Linebacker + běžec). Tak teď:

#p_f = m_ (l + r) × v_ (l + r) v_ (l + r) = p_f / m_ (l + r) #

#v_ (l + r) = 98,85 / (111+ 95) = 0,480 m.s ^ (- 1) #

Rychlost je pozitivní, což naznačuje, že se oba pohybují ve směru, ve kterém se linebacker pohyboval.