Como encontrar o Velocity de dois objetos após a colisão

Você pode usar o princípio de conservação do momento para medir as características de movimento, tais como velocidade. Digamos, por exemplo, que você está fora em uma expedição física e acontecer de você passar por um lago congelado, onde um jogo de hóquei está ocorrendo. Você mede a velocidade de um jogador como 11,0 metros por segundo, assim como ele colide, em vez brutalmente para um jogo pick-up, com outro jogador inicialmente em repouso. Você assiste com interesse, imaginando o quão rápido a massa resultante de jogadores de hóquei vai deslizar sobre o gelo.

Depois de pedir a alguns amigos no atendimento, você descobrir que o primeiro jogador tem uma massa de 100 kg eo jogador demolida (que acaba por ser seu irmão gêmeo) também tem uma massa de 100 kg. Então, qual é a velocidade final do jogador emaranhado?

Você está lidando com um sistema fechado, porque você negligenciar a força de atrito aqui, e embora os jogadores estão a exercer uma força descendente sobre o gelo, a força normal está exercendo uma força igual e oposta sobre eles-, portanto, as somas de força vertical a zero.

Mas o que acontece com a velocidade horizontal resultante ao longo do gelo? Devido ao princípio de conservação do momento, você sabe que

p_f = p_Eu

Imagine que a colisão é a cabeça, por isso todo o movimento ocorre em uma dimensão - ao longo de uma linha. Assim, você só precisa examinar os componentes das grandezas vetoriais neste única dimensão. O componente de um vetor em uma dimensão é apenas um número, para que você não escrevê-los em negrito.

A vítima não está se movendo antes do golpe, então ele começa sem qualquer impulso. Assim, o impulso inicial, p_Eu, é simplesmente o ímpeto inicial do executor, 1. Jogadores Para colocar esta equação em termos mais votos, Jogador substituto 1 de massa e velocidade inicial (m₁v_Eu1) para o impulso inicial (p_Eu):

p_Eu = m₁v_Eu1

Após o golpe, os jogadores enredar-se e mover-se com a mesma velocidade final. Por conseguinte, o impulso final, p_f, deve ser igual a massa combinada dos dois jogadores, multiplicada por sua velocidade final, (m₁ + m₂)v_f, que lhe dá a seguinte equação:

(m₁ + m₂)v_f = m₁v_Eu1

resolvendo para v_f dá-lhe a equação para a sua velocidade final:

Ligar os números dá-lhe a resposta:

A velocidade dos dois jogadores, em conjunto, a metade da velocidade do original jogador. Isso pode ser o que você esperava, porque você acaba com o dobro da massa em movimento como antes- porque o momento é conservada, você acabar com metade da velocidade. Bonita. Você notar os resultados para baixo em sua área de transferência.