Egy megállási kísérletnél a 95,0 kg-os visszafutás a végzóna felé 3,75 m / s. Egy 111 kg-os linebacker, amely 4,10 m / s sebességgel mozog, az ütközőt ütközik. Ha a két játékos összeáll, mi a sebessége az ütközés után?

Válasz:

# v = 0.480 m.s ^ (- 1) # abban az irányban, ahogyan a linebacker beköltözött.

Magyarázat:

Az ütközés nem rugalmas, mivel össze vannak kötve. Momentum konzerválva van, a kinetikus energia nem.

Kidolgozzuk ki a kezdeti lendületet, amely megegyezik a végső lendülettel, és ezt használja a végső sebesség megoldásához.

Kezdeti lendület.

A linebacker és a futó ellentétes irányban mozog … válasszon egy pozitív irányt.Pozitívnak tartom a linebacker irányát (nagyobb tömeg és sebessége van, de a futó irányát pozitívnak tekintheti, ha akarja, csak következetes legyen).

Feltételek: # # P_i, teljes kezdeti lendület; # # P_l, linebacker lendülete; # # P_r, futó lendület.

#p_i = p_l + p_r = 111 × 4,10 + 95,0 × (-3,75) = 455,1 - 356,25 = 98,85 kg.m. ^ (- 1) #

Ez az, # 98.85 kg.m.s ^ (- 1) # a linebacker irányában, mert az érték pozitív.

A lendület megőrzése.

Teljes végső lendület, #p_f = p_i #.

Runner és linebacker "stick" együtt, így a tömegek össze. Az ütközés után csak egy objektum mozog (azaz linebacker + futó). Tehát most:

#p_f = m_ (l + r) × v_ (l + r) v_ (l + r) = p_f / m_ (l + r) #

#v_ (l + r) = 98,85 / (111+ 95) = 0,480 m ^ s (- 1) #

A sebesség pozitív, ami azt jelzi, hogy a két lépés az irányba mozdult.