概念を理解する
* 運動量の保存: システムの総勢いは、外力がない場合は一定のままです。運動量は、動きのオブジェクトの質量の尺度です(p =mV、pは運動量、mは質量、vは速度です)。
* 完全に非弾性衝突: これは、衝突後に2つのオブジェクトが一緒に固執する衝突のタイプです。このシナリオでは、本質的に2つのオブジェクトが単一の組み合わせたオブジェクトになることを検討しています。
式
完全に非弾性衝突で結合された2つのオブジェクトの最終速度を見つけるための式は次のとおりです。
`` `
(M1 * V1) +(M2 * V2)=(M1 + M2) * VF
`` `
どこ:
* m1 =最初のオブジェクトの質量
* v1 =最初のオブジェクトの初期速度
* m2 =2番目のオブジェクトの質量
* v2 =2番目のオブジェクトの初期速度
* vf =結合されたオブジェクトの最終速度
を解くための手順
1。質量を識別します: 両方のオブジェクトの質量(M1とM2)を決定します。
2。初期速度を識別します: 両方のオブジェクト(V1とV2)の初期速度を決定します。速度の方向(正または負)に注意してください。
3。運動量式の保存を適用します: 上記の式に値を差し込みます。
4。 VF:を解決します 方程式を並べ替えてVFを分離します。
`` `
vf =[(m1 * v1) +(m2 * v2)] /(m1 + m2)
`` `
例
5 m/s(v1)で右に移動する10 kg(M1)オブジェクトを想像して、2 m/s(v2)で左に移動する5 kg(M2)オブジェクトと衝突します。 結合されたオブジェクトの最終速度を見つけましょう:
1。質量: M1 =10 kg、M2 =5 kg
2。速度: v1 =5 m/s(右)、v2 =-2 m/s(左、否定)
3。式: (10 kg * 5 m/s) +(5 kg * -2 m/s)=(10 kg + 5 kg) * vf
4。 VF:を解決します (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(ほぼ)
したがって、結合されたオブジェクトの最終速度は右に2.67 m/sです。
重要な考慮事項
* 方向: 式にプラグインするとき、初期速度の方向に注意してください。 サインコンベンションを使用します(例:右は正、左はネガティブです)。
* 外力: この式は、衝突中にシステムに作用する外力を想定していません。外力がある場合、勢いは保存されず、最終速度は異なります。
これ以上質問があるか、他のシナリオを探索したい場合はお知らせください!