Comment trouver la vitesse de deux objets après la collision

Vous pouvez utiliser le principe de conservation de l'impulsion pour mesurer les caractéristiques de mouvement telles que la vitesse. Disons, par exemple, que vous êtes sur une expédition de physique et vous arrive de passer par un lac gelé où un match de hockey se déroule. Vous mesurez la vitesse d'un joueur que 11.0 mètres par seconde au moment où il entre en collision, assez brutalement pour un jeu de pick-up, avec un autre joueur initialement au repos. Vous regardez avec intérêt, se demandant à quelle vitesse la masse résultante de joueurs de hockey va glisser sur la glace.

Après avoir demandé à quelques amis présents, vous découvrez que le premier joueur a une masse de 100 kilogrammes et le joueur au bulldozer (qui se révèle être son jumeau) a aussi une masse de 100 kilogrammes. Alors, quelle est la vitesse finale du joueur enchevêtrement?

Vous avez affaire à un système fermé, parce que vous négligez la force de frottement ici, et bien que les joueurs sont exercer une force descendante sur la glace, la force normale exerce une force égale et opposée sur eux-donc, les sommes de forces verticales à zéro.

Mais que dire de la vitesse horizontale résultant sur la glace? En raison du principe de la conservation du moment, vous savez que

pF = pje

Imaginez que la collision est tête, donc tout le mouvement se produit dans une dimension - long d'une ligne. Donc, vous avez seulement besoin d'examiner les composantes des quantités vectorielles à cette seule dimension. La composante d'un vecteur dans une dimension est juste un nombre, de sorte que vous ne les écris pas en gras.

La victime ne bouge pas avant la frappe, donc il commence sans aucun élan. Par conséquent, l'élan initial, pje, est tout simplement l'élan initial de l'exécuteur, 1. Joueur de mettre cette équation dans des termes plus utiles, substitut Player 1 la masse et de la vitesse initiale (m1vje1) pour l'élan initial (pje):

pje = m1vje1

Après le coup, les joueurs enchevêtrent et se déplacent à la même vitesse finale. Par conséquent, la dynamique finale, pF, doit être égale à la masse combinée des deux joueurs multiplié par leur vitesse finale, (m1 + m2)vF, qui vous donne l'équation suivante:

(m1 + m2)vF = m1vje1

Résolution pour vF vous donne l'équation pour leur vitesse finale:

image0.jpg

Brancher les chiffres que vous donne la réponse:

image1.jpg

La vitesse des deux joueurs ensemble sera la moitié de la vitesse du joueur d'origine. Cela peut être ce que vous attendiez, parce que vous vous retrouvez avec deux fois la masse en mouvement comme avant- parce élan est conservée, vous vous retrouvez avec la moitié de la vitesse. Beau. Vous notez les résultats vers le bas sur votre presse-papiers.


» » » » Comment trouver la vitesse de deux objets après la collision