Σε μια απόπειρα προσέγγισης, ένα 95,0 κιλά τρέχει πίσω προς την τελική ζώνη σε 3,75 m / s. Ένα linebacker 111 κιλών που κινείται στα 4,10 m / s συναντά τον δρομέα σε μια σύγκρουση κεφαλής. Εάν οι δύο παίκτες κολλήσουν μαζί, ποια είναι η ταχύτητά τους αμέσως μετά τη σύγκρουση;

Σε μια απόπειρα προσέγγισης, ένα 95,0 κιλά τρέχει πίσω προς την τελική ζώνη σε 3,75 m / s. Ένα linebacker 111 κιλών που κινείται στα 4,10 m / s συναντά τον δρομέα σε μια σύγκρουση κεφαλής. Εάν οι δύο παίκτες κολλήσουν μαζί, ποια είναι η ταχύτητά τους αμέσως μετά τη σύγκρουση;
Anonim

Απάντηση:

# ν = 0.480 m.s ^ (- 1) # προς την κατεύθυνση στην οποία κινήθηκε το linebacker.

Εξήγηση:

Η σύγκρουση είναι ανελαστική καθώς συγκολλούνται. Η ορμή διατηρείται, η κινητική ενέργεια δεν είναι.

Εκτελέστε την αρχική ορμή, η οποία θα είναι ίση με την τελική ορμή και χρησιμοποιήστε αυτήν για να λύσετε την τελική ταχύτητα.

Αρχική ορμή.

Το Linebacker και ο δρομέας κινούνται προς αντίθετες κατευθύνσεις … επιλέγουν μια θετική κατεύθυνση.Θα πάρω την κατεύθυνση του linebacker ως θετική (έχει μεγαλύτερη μάζα και ταχύτητα, αλλά μπορείτε να πάρετε την κατεύθυνση του δρομέα ως θετική εάν θέλετε, απλώς να είστε συνεπής).

Όροι: #πι#, συνολική αρχική ορμή. # p_l #, η ορμή του γραμμικού αποθέματος. # p_r #, ορμή του δρομέα.

#p_i = p_l + ρ_γ = 111 χ 4.10 + 95.0 χ (-3.75) = 455.1 - 356.25 = 98.85 kg.m.s ^ (- 1)

Αυτό είναι, # 98,85 kg.m.s ^ (- 1) # στην κατεύθυνση του linebacker, επειδή η τιμή είναι θετικός.

Εφαρμόστε τη διατήρηση της ορμής.

Συνολική τελική ορμή, #p_f = p_i #.

Ο δρομέας και ο γραμμικός παίκτης "κολλάνε" μαζί, έτσι ώστε οι μάζες τους να συνδυάζονται. Μετά τη σύγκρουση υπάρχει μόνο ένα αντικείμενο που κινείται (δηλαδή linebacker + δρομέας). Ωστε τώρα:

(1 + r) xv (l + r) v_ (l + r) = p_f / m_ (l + r) #

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

Η ταχύτητα είναι θετική που υποδηλώνει ότι οι δύο κινούνται προς την κατεύθυνση στην οποία ο γραμμικός βραχίονας κινείται.