1. Förstå konceptet

Principen för bevarande av linjär momentum säger att det totala momentumet för ett stängt system förblir konstant. I enklare termer, i en kollision, är det totala momentumet före kollisionen lika med den totala momentumet efter kollisionen.

2. Definiera variabler

* m1: Massan på bilen (1000 kg)

* v1: Bilens initiala hastighet (25 miles per sekund öster)

* m2: Skåpbilens massa (1500 kg)

* v2: Initial hastighet för skåpbilen (0 m/s)

* vf: Slutlig hastighet på bilen och skåpbilen efter kollisionen (vad vi vill hitta)

3. Konvertera enheter

Vi behöver konsekventa enheter. Låt oss konvertera mil per sekund till meter per sekund:

* 1 mil =1609,34 meter

* 25 miles/sekund =25 * 1609,34 m/s ≈ 40233,5 m/s

4. Tillämpa bevarande av fart

* Momentum före kollision =Momentum efter kollision

* (M1 * V1) + (M2 * V2) =(M1 + M2) * VF

5. Lös för den slutliga hastigheten (VF)

* (1000 kg * 40233,5 m/s) + (1500 kg * 0 m/s) =(1000 kg + 1500 kg) * VF

* 40233500 kg * m/s =2500 kg * VF

* VF =40233500 kg* m / s / 2500 kg

* VF ≈ 16093,4 m/s

Viktig anmärkning: Detta svar är fysiskt orealistiskt. Den beräknade slutliga hastigheten är mycket högre än ljudets hastighet, vilket är omöjligt i en typisk kollision. Detta belyser vikten av att överväga följande:

* inelastiska kollisioner: Verkliga kollisioner är sällan perfekt elastiska. Viss energi går förlorad som värme, ljud och deformation av fordonen. Detta innebär att den slutliga hastigheten kommer att vara lägre än beräknad.

* realistiska hastigheter: Det är mycket osannolikt att en bil reser med 25 mil per sekund (40233,5 m/s).

För att göra detta problem mer realistiskt, använd en mycket lägre initial hastighet för bilen.