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2つの異なるオブジェクトは、互いに攻撃して一緒に始まるまで、速度で動いています。オブジェクトの質量が既知である場合?

運動量保存を含む古典的な物理学の問題を説明しています 完全に非弾性衝突で。解決する方法は次のとおりです。

概念を理解する

* 勢い: 動いているオブジェクトの質量の尺度。運動量(p)=質量(m) *速度(v)として計算されます。

* 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。

* 完全に非弾性衝突: 衝突後にオブジェクトが一緒に固執し、単一の組み合わせの質量をもたらす衝突。

問題

あなたは与えられています:

* m1: オブジェクトの質量1

* m2: オブジェクト2の質量

* v1: オブジェクトの初期速度1

* v2: オブジェクト2の初期速度

目標

衝突後の合計質量の最終速度(v)を見つけたいです。

解決策

1。初期運動量を計算します:

*オブジェクトの運動量1:P1 =M1 * V1

*オブジェクト2の運動量:P2 =M2 * V2

*総初期運動量:p_initial =p1 + p2

2。最終的な運動量を計算します:

*質量の組み合わせ:M =M1 + M2

*最終速度(不明):v

*最終的な運動量の合計:p_final =m * v

3。運動量の保存を適用:

* p_initial =p_final

*(m1 * v1) +(m2 * v2)=(m1 + m2) * v

4。最終速度(v):を解きます

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

重要な注意: このソリューションは、衝突が直線で発生することを前提としています。オブジェクトが角度で互いに移動している場合は、運動量のためにベクトル加算を使用する必要があります。

言ってみましょう:

* M1 =2 kg

* M2 =3 kg

* v1 =4 m/s

* v2 =-2 m/s(反対方向に移動)

次に、最終速度は次のとおりです。

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

これは、複合質量が重いオブジェクト(M2)の初期速度の方向に2/5 m/sで移動することを意味します。

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