1。変数の定義
* * m *を小さなピースの質量とします。
*大きなピースの質量は2.3* mです。
2。運動量の保存
*オブジェクトは最初は休息しているため、爆発の前の総勢いはゼロです。
*勢いの保存法則により、爆発後の総勢いもゼロでなければなりません。
3。運動量方程式
させて:
* *v₁ *小さなピースの速度になります
* *v₂ *大きなピースの速度になります
運動量の方程式は次のとおりです。
*m*v₁ +(2.3*m)*v₂=0
4。エネルギーの保全
*リリースされた15000 Jは、2つのピースの総運動エネルギーです。
エネルギー方程式は次のとおりです。
*(1/2)*m*v₁² +(1/2)*(2.3*m)*v₂²=15000 j
5。方程式の解決
2つの方程式と2つの未知数(*v₁*および*v₂*)があります。 速度を解決できます。
* 運動量式から: V₁=-2.3*V₂
* エネルギー方程式に代わる: (1/2)*m*(-2.3*v₂)² +(1/2)*(2.3*m)*v₂²=15000 j
* v₂:を簡素化して解決します 6.545*m*v₂²=15000 j
V₂²=2295.08/m
V₂=√(2295.08/m)
* v₁:を見つけます V₁=-2.3*√(2295.08/m)
6。運動エネルギーを計算します
* 小さなピースの運動エネルギー: (1/2)*m*v₁²=(1/2)*m*(-2.3*√(2295.08/m))²=5737.5 j
* 大きなピースの運動エネルギー: (1/2)*(2.3*m)*v₂²=(1/2)*(2.3*m)*(√(2295.08/m))²=9262.5 j
したがって、
*小さなピースの運動エネルギーは5737.5です。
*大きなピースの運動エネルギーは9262.5です。
重要な注意: 各ピースの運動エネルギーは、質量 *m *に依存します。実際の運動エネルギー値を計算するには、小さな部分の質量を知る必要があります。