Förstå koncepten

* Momentum: Ett mått på ett objekts massa i rörelse. Det beräknas som momentum (p) =massa (m) * hastighet (v).

* bevarande av fart: I ett stängt system (inga externa krafter) är den totala fart före en kollision lika med den totala momentumet efter kollisionen.

* Perfekt inelastisk kollision: En kollision där föremålen håller sig ihop efter påverkan, vilket resulterar i en enda kombinerad massa.

Problemet

Du är given:

* m1: Objektmassa 1

* m2: Objektmassa 2

* v1: Initialhastighet för objekt 1

* v2: Initial hastighet för objekt 2

Målet

Du vill hitta den slutliga hastigheten (v) för den kombinerade massan efter kollisionen.

Lösning

1. Beräkna det första momentumet:

* Momentum för objekt 1:P1 =M1 * V1

* Momentum för objekt 2:P2 =M2 * V2

* Totalt initialt momentum:p_initial =p1 + p2

2. Beräkna den sista momentum:

* Kombinerad massa:M =M1 + M2

* Sluthastighet (okänd):v

* Totalt slutmoment:p_fininal =m * v

3. Tillämpa bevarande av fart:

* p_initial =p_fininal

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

4. Lös för den slutliga hastigheten (V):

* V =(M1 * V1 + M2 * V2) / (M1 + M2)

Viktig anmärkning: Denna lösning antar att kollisionen sker i en rak linje. Om föremålen rör sig i vinklar mot varandra måste du använda vektortillägg för fart.

Exempel

Låt oss säga:

* m1 =2 kg

* m2 =3 kg

* v1 =4 m/s

* v2 =-2 m/s (rör sig i motsatt riktning)

Då skulle den slutliga hastigheten vara:

* V =(2 kg * 4 m/s + 3 kg * -2 m/s)/(2 kg + 3 kg) =2/5 m/s

Detta innebär att den kombinerade massan kommer att röra sig vid 2/5 m/s i riktning mot den initiala hastigheten för det tyngre objektet (M2).