弾性衝突例:
1。ビリヤードボール:
* 問題: ビリヤードボール(M1 =0.17 kg、v1 =2 m/s)は、静止したビリヤードボール(M2 =0.17 kg、v2 =0 m/s)で正面から衝突します。 衝突後、最初のボールは静止しています。衝突後の2番目のボールの速度はいくらですか?
* 解決策:
* 運動量の保存: M1*V1 + M2*V2 =M1*V1 ' + M2*V2'
* 運動エネルギーの保存: 1/2*m1*v1^2 + 1/2*m2*v2^2 =1/2*m1*v1 '^2 + 1/2*m2*v2'^2
*値を差し込んで方程式を解くと、次のようになります。
* v1 '=0 m/s
* V2 '=2 m/s
* 回答: 衝突後の2番目のボールの速度は2 m/sです。
2。 2つの同一の車:
* 問題: 2台の同一の車(M =1000 kg)が真正面から衝突します。最初の車は20 m/sで移動し、2番目の車は10 m/sで移動します。衝突後、彼らは一緒に固執します。衝突後の合計質量の速度はどのくらいですか?
* 解決策:
* 運動量の保存: M1*V1 + M2*V2 =(M1 + M2)*V '
*値を差し込んでV 'を解決する:
* v '=(1000 kg * 20 m/s + 1000 kg *(-10 m/s))/(1000 kg + 1000 kg)=5 m/s
* 回答: 衝突後の合計質量の速度は5 m/sです。
非弾性衝突例:
1。粘土ボール:
* 問題: 粘土のボール(M1 =0.5 kg、v1 =10 m/s)は、粘土の静止したボール(M2 =0.5 kg、v2 =0 m/s)と衝突します。衝突後に2つのボールが一緒に固執します。衝突後の合計質量の速度はどのくらいですか?
* 解決策:
* 運動量の保存: M1*V1 + M2*V2 =(M1 + M2)*V '
*値を差し込んでV 'を解決する:
* v '=(0.5 kg * 10 m/s + 0.5 kg * 0 m/s)/(0.5 kg + 0.5 kg)=5 m/s
* 回答: 衝突後の合計質量の速度は5 m/sです。
2。自動車事故:
* 問題: 車(M1 =1000 kg、v1 =20 m/s)は、静止した車(M2 =1000 kg、v2 =0 m/s)と衝突します。 2台の車が一緒に固執し、単一のユニットとして移動します。回復係数が0.2の場合、衝突後の合計質量の速度はいくらですか?
* 解決策:
* 回復係数(e)=(v2 '-v1') /(v1 -v2)=0.2
* 運動量の保存: M1*V1 + M2*V2 =(M1 + M2)*V '
*これらの方程式を組み合わせてV 'を解くと、次のようになります。
* V '=(M1 * V1 + M2 * V2)/(M1 + M2)=(1000 kg * 20 m/s + 1000 kg * 0 m/s)/(1000 kg + 1000 kg)=10 m/s
* 回答: 衝突後の合計質量の速度は10 m/sです。
重要な注意: これらは単なる基本的な例です。衝突問題の複雑さは、衝撃のさまざまな角度、不均一な質量、より複雑な形状などの要因とともに増加する可能性があります。