Förstå koncepten
* bevarande av fart: Det totala momentumet för ett system förblir konstant i frånvaro av yttre krafter. Momentum är ett mått på ett objekts massa i rörelse (p =mV, där p är momentum, m är massa och v är hastighet).
* Perfekt inelastisk kollision: Detta är den typ av kollision där två föremål håller sig ihop efter kollidering. I det här scenariot tittar vi i huvudsak på att de två objekten blir ett enda kombinerat objekt.
Formeln
Formeln för att hitta den slutliga hastigheten för två objekt kopplade samman i en perfekt inelastisk kollision är:
`` `
(M1 * V1) + (M2 * V2) =(M1 + M2) * VF
`` `
Där:
* m1 =Massa av det första objektet
* v1 =Första objektets initiala hastighet
* m2 =Massan för det andra objektet
* v2 =Initial hastighet för det andra objektet
* vf =Sluthastigheten för det kombinerade objektet
steg för att lösa
1. Identifiera massorna: Bestäm massorna för båda föremålen (M1 och M2).
2. Identifiera de initiala hastigheterna: Bestäm de initiala hastigheterna för båda objekten (V1 och V2). Var medveten om riktningen (positiv eller negativ) av hastigheterna.
3. Tillämpa bevarande av momentumformel: Anslut värdena till formeln ovan.
4. Lös för VF: Ordna om ekvationen för att isolera VF:
`` `
VF =[(M1 * V1) + (M2 * V2)] / (M1 + M2)
`` `
Exempel
Föreställ dig ett 10 kg (m1) föremål som rör sig vid 5 m/s (V1) till höger, kolliderar med ett 5 kg (m2) föremål som rör sig vid 2 m/s (V2) till vänster. Låt oss hitta den slutliga hastigheten för det kombinerade objektet:
1. massor: m1 =10 kg, m2 =5 kg
2. hastigheter: v1 =5 m/s (höger), v2 =-2 m/s (vänster, så negativ)
3. Formel: (10 kg * 5 m/s) + (5 kg * -2 m/s) =(10 kg + 5 kg) * VF
4. Lös för VF: (50 kg*m/s) + (-10 kg*m/s) =(15 kg)*VF
* 40 kg * m/s =15 kg * VF
* VF =40 kg* m / s / 15 kg
* VF =2,67 m/s (ungefär)
Därför är den slutliga hastigheten för det kombinerade objektet 2,67 m/s till höger.
Viktiga överväganden
* Riktning: Var medveten om riktningen för de initiala hastigheterna när du ansluter dem till formeln. Använd en skyltkonvention (t.ex. höger är positiv, vänster är negativ).
* Externa krafter: Formeln antar inga externa krafter som verkar på systemet under kollisionen. Om det finns yttre krafter kommer momentumet inte att bevaras och den slutliga hastigheten kommer att vara annorlunda.
Låt mig veta om du har fler frågor eller vill utforska andra scenarier!
