Wanneer een bewegend object botst met een stationair voorwerp met dezelfde massa, komt het stationaire object in botsing met de grotere botskracht. Is dat waar of onwaar? Waarom?

In een ideaal geval van "head-to-head" elastische botsing van materiële punten die zich voordoen gedurende een relatief korte tijdsperiode, is de bewering onwaar.

Eén kracht, die werkt op een eerder bewegend voorwerp, vertraagt het vanaf de beginsnelheid # V # tot een snelheid gelijk aan nul, en de andere kracht, gelijk aan de eerste in magnitude maar tegenovergesteld in richting, werkend op eerder stationair object, versnelt het tot een snelheid van het eerder bewegende object.

In de praktijk moeten we hier veel factoren in overweging nemen. De eerste is een elastische of niet-elastische botsing. Als het niet elastisch is, is de wet van behoud van kinetische energie niet langer van toepassing aangezien een deel van deze energie wordt omgezet in interne energie van moleculen van beide botsende objecten en resulteert in hun verwarming.

De hoeveelheid energie die aldus in warmte wordt omgezet, beïnvloedt aanzienlijk de kracht die de beweging van het stationaire object veroorzaakt, die sterk afhankelijk is van de mate van elasticiteit en die niet kan worden gekwantificeerd zonder enige aanname over objecten, het materiaal waaruit ze zijn gemaakt, de vorm enz.

Laten we een eenvoudig geval van een bijna elastische "hoofd-tegen-botsing" -botsing (er zijn geen absoluut elastische botsingen) van één massa-object beschouwen # M # dat beweegt op snelheid # V # met een stationair voorwerp van dezelfde massa. De wetten van behoud van kinetische energie en lineaire momentum laten toe om precies de snelheden te berekenen # V_1 # en # V_2 # van beide objecten na een elastische botsing:

# MV ^ 2 = MV_1 ^ 2 + MV_2 ^ 2 #

#MV = MV_1 + MV_2 #

De massa annuleren # M #, het verhogen van de tweede vergelijking tot een macht van 2 en aftrekken van het resultaat de eerste vergelijking, krijgen we

# 2V_1V_2 = 0 #

Daarom is de oplossing voor dit systeem van twee vergelijkingen met twee onbekenden snelheden # V_1 # en # V_2 # is

# V_1 = V # en # V_2 = 0 #

De andere algebraïsche correcte oplossing # V_1 = 0 # en # V_2 = V # moet worden weggegooid omdat het fysiek betekent dat het bewegende object door het stationaire gaat.

Aangezien het vorige bewegende object vertraagt # V # naar #0# tijdens dezelfde tijd als eerder stationaire object versnelt uit #0# naar # V #, de twee krachten die op deze objecten werken, zijn even groot en tegengesteld in richting.