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小さなボールが重い大きなボールに当たると、各ボールの速度と勢いはどうなりますか?

小さなボールが大きなボールに当たったときの速度と勢いに起こることの内訳は次のとおりです。

重要な概念:

* 勢い: 運動中のオブジェクトの質量の尺度(運動量=質量x速度)。

* 運動量の保存: 閉じたシステム(外力なし)では、衝突前の総勢いは衝突後の総勢いに等しくなります。

シナリオ:

* 小さなボール(M1): より小さな質量、初期速度(V1I)

* 大きなボール(M2): より大きな質量、最初は安静時(v2i =0)

何が起こるか:

衝突前の1。 小さなボールには勢いがあります(M1 * V1I)。大きなボールには勢いがありません。

衝突中の2。

*小さなボールは大きなボールに力をかけ、加速します。

*大きなボールは、小さなボールに等しく反対の力を発揮し、減速します。

3。衝突後:

* 勢いが保存されています: 衝突前のシステムの総勢い(小さなボール +大きなボール)は、衝突後も同じになります。

* 速度の変化:

*小さなボールは、速度(V1F)の大幅な減少を経験し、おそらく反対方向に跳ね返ることさえあります。

*大きなボールは、初期衝撃の方向に速度(V2F)が小さくなります。

速度が異なる方法を変える理由:

* 運動量の保存: 大きなボールの質量ははるかに大きいため、小さなボールと同じ勢いを持つためには速度が小さくなります。

* エネルギーの移動: ボールの音、熱、変形などの要因により、衝突では運動エネルギー(運動のエネルギー)が失われます。

例:

Billiard Ball(Small)が休息時にボウリングボール(大きな)を打つと想像してみてください。ビリヤードボールはほぼ直接跳ね返り、ボウリングボールは少し距離を移動します。

重要なメモ:

*この分析では、完全に弾力性のある衝突(エネルギー損失なし)を想定しています。実際には、熱と音としていくらかのエネルギーが失われます。

*衝突後の特定の速度は、ボールの質量と小さなボールの初期速度に依存します。

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