Una bola amb una massa de 3 kg està rodant a 3 m / s i xoca elàsticament amb una bola de repòs amb una massa d'1 kg. Quines són les velocitats post-col·lisió de les boles?

Una bola amb una massa de 3 kg està rodant a 3 m / s i xoca elàsticament amb una bola de repòs amb una massa d'1 kg. Quines són les velocitats post-col·lisió de les boles?
Anonim

Resposta:

Equacions de conservació d’energia i d’impuls.

# u_1 '= 1,5 m / s #

# u_2 '= 4,5 m / s #

Explicació:

Com wikipedia suggereix:

# u_1 '= (m_1-m_2) / (m_1 + m_2) * u_1 + (2m_2) / (m_1 + m_2) * u_2 = #

#=(3-1)/(3+1)*3+(2*1)/(3+1)*0=#

# = 2/4 * 3 = 1,5 m / s #

# u_2 '= (m_2-m_1) / (m_1 + m_2) * u_2 + (2m_1) / (m_1 + m_2) * u_1 = #

#=(1-3)/(3+1)*0+(2*3)/(3+1)*3=#

# = - 2/4 * 0 + 6/4 * 3 = 4,5 m / s #

Font d’equacions

Derivació

Conservació del moment i de l'estat energètic:

Momentum

# P_1 + P_2 = P_1 '+ P_2' #

Atès que l’impuls és igual a # P = m * o #

# m_1 * u_1 + m_2 * u_2 = m_1 * u_1 '+ m_2 * u_2' # - - - #(1)#

Energia

# E_1 + E_2 = E_1 '+ E_2' #

Atès que l’energia cinètica és igual a # E = 1/2 * m * u ^ 2 #

# 1/2 * m_1 * u_1 ^ 2 + 1/2 * m_2 * u_2 ^ 2 = 1/2 * m_1 * u_1 ^ 2 '+ 1/2 * m_2 * u_2 ^ 2' # - - - #(2)#

Pots fer servir #(1)# i #(2)# per provar les equacions esmentades anteriorment. (Vaig provar però vaig seguir obtenint dues solucions, la qual cosa no és correcte)