En un intent de touchdown, un recorregut de 95,0 kg corre cap a la zona final a 3,75 m / s. Un apuntador de 111 kg que es desplaça a 4,10 m / s es troba amb el corredor en una col·lisió frontal. Si els dos jugadors es queden units, quina és la seva velocitat immediatament després de la col·lisió?

Resposta:

# v = 0,480 m.s ^ (- 1) # en la direcció en què es va moure el linebacker.

Explicació:

La col·lisió és inelàstica a mesura que s'uneixen. Es conserva el moment, l’energia cinètica no ho és.

Calculeu el moment inicial, que serà igual a la dinàmica final i l'usarà per resoldre la velocitat final.

Impuls inicial.

El linebacker i el corredor es mouen en direccions oposades … trieu una direcció positiva.Posaré la direcció del linebacker com a positiu (té massa i velocitat més grans, però podeu prendre la direcció del corredor com a positiva si voleu, només que sigui coherent).

Termes: #Pi#, impuls inicial total; # p_l #, el moment del lineador; # p_r #, impuls d’un corredor.

#p_i = p_l + p_r = 111 × 4.10 + 95,0 × (-3.75) = 455.1 - 356.25 = 98.85 kg.m ^ (- 1) #

Això és, # 98.85 kg.m.s ^ (- 1) # en la direcció del linebacker perquè el valor és positiu.

Aplicar conservació de l'impuls.

Moment final total, #p_f = p_i #.

El corredor i el linebacker "s'enganxen" junts, de manera que les seves masses es combinen. Després de la col·lisió, només hi ha un objecte en moviment (és a dir, apuntador + corredor). Així que ara:

#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) #

La velocitat és positiva i indica que els dos es mouen en la direcció en què es trobava el linebacker.