Wie die Geschwindigkeit von zwei Objekten nach der Kollision zu finden

Sie können das Prinzip der Impulserhaltung verwenden Eigenschaften der Bewegung als solchen Geschwindigkeit zu messen. Nehmen wir zum Beispiel, dass Sie sich auf eine Physik-Expedition und Sie zufällig von einem gefrorenen See passieren, wo ein Hockeyspiel stattfindet. Sie messen die Geschwindigkeit eines Spielers als 11,0 Meter pro Sekunde, so wie er kollidiert, sondern brutal für einen Pick-up-Spiel, mit einem anderen Spieler zunächst in Ruhe. Sie beobachten mit Interesse, fragen sich, wie schnell die resultierende Masse von Hockey-Spieler über das Eis gleiten.

Nach der Frage in Anwesenheit ein paar Freunde, finden Sie heraus, dass der erste Spieler mit einer Masse von 100 kg hat und den Bulldozern Spieler (der sein Zwillings entpuppt) hat auch eine Masse von 100 kg. Was ist also die Endgeschwindigkeit des Spielers Gewirr?

Sie sind mit einem geschlossenen System zu tun, weil Sie die Kraft der Reibung hier vernachlässigen, und obwohl die Spieler eine Kraft nach unten auf dem Eis ausüben, die Normalkraft ist eine gleiche und entgegengesetzte Kraft auf spielen sich deshalb ausüben, die vertikale Kraftsummen Null.

Aber was ist die resultierende horizontale Geschwindigkeit entlang dem Eis? Durch das Prinzip der Impulserhaltung, wissen Sie, dass

p_f = p_ich

Stellen Sie sich vor, dass die Kollision Kopf, so dass alle die Bewegung erfolgt in einer Dimension - entlang einer Linie. So müssen Sie nur die Komponenten der Vektorgrößen in dieser einzigen Dimension zu untersuchen. Die Komponente eines Vektors in einer Dimension ist nur eine Nummer, so dass Sie sie nicht in fett schreiben.

Das Opfer bewegt sich nicht vor dem Hit, so beginnt er ohne Schwung. Daher ist der Anfangsimpuls, p_ich, einfach die anfängliche Dynamik des Enforcer ist, Player 1. Um diese Gleichung zu setzen in hilfreicher Bedingungen, Ersatz Spieler 1 die Masse und Anfangsgeschwindigkeit (m₁v_ich1) für den ersten Schwung (p_ich):

p_ich = m₁v_ich1

Nach dem Hit, verwirren die Spieler und mit der gleichen Endgeschwindigkeit bewegen. Daher ist die endgültige Impuls, p_f, gleich der kombinierten multipliziert Masse der beiden Spieler müssen durch ihre Endgeschwindigkeit, (m₁ + m₂)v_f, das gibt Ihnen die folgende Gleichung:

(m₁ + m₂)v_f = m₁v_ich1

Die Lösung für v_f die Gleichung gibt Ihnen für ihre Endgeschwindigkeit:

Anstecken in den Zahlen gibt Ihnen die Antwort:

Die Geschwindigkeit der zwei Spieler gemeinsam die Hälfte der Geschwindigkeit des Original Spieler sein. Das mag sein, was Sie erwartet, weil man mit der doppelten bewegte Masse am Ende als vor-weil Impuls erhalten wird, können Sie mit der halben Geschwindigkeit am Ende. Schön. Sie beachten die Ergebnisse in der Zwischenablage nach unten.