Bij een landing met een landingsbaan loopt een terugloop van 95,0 kg naar de eindzone bij 3,75 m / s. Een linebacker van 111 kg met een verplaatsing van 4.10 m / s ontmoet de loper tijdens een frontale botsing. Als de twee spelers bij elkaar blijven, wat is hun snelheid onmiddellijk na de botsing?

Antwoord:

# v = 0.480 m.s ^ (- 1) # in de richting waarin de linebacker zich bewoog.

Uitleg:

De botsing is niet elastisch omdat ze aan elkaar blijven plakken. Momentum is behouden, kinetische energie is dat niet.

Werk het initiële momentum uit, dat gelijk is aan het laatste momentum en gebruik dat om op te lossen voor de eindsnelheid.

Eerste momentum.

Linebacker en runner bewegen in tegengestelde richtingen … kies een positieve richting.Ik zal de richting van de linebacker als positief nemen (hij heeft een grotere massa en snelheid, maar je kunt de richting van de hardloper als positief nemen als je wilt, wees gewoon consistent).

Voorwaarden: #pi#, totale initiële impuls; # P_l #, linebacker's momentum; # P_r #, runner's momentum.

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

Dat is, # 98.85 kg.m.s ^ (- 1) # in de richting van de linebacker omdat de waarde is positief.

Pas behoud van momentum toe.

Totaal definitief momentum, #p_f = p_i #.

Runner en linebacker "plakken" samen, zodat hun massa's samenkomen. Na de botsing is er slechts één voorwerp dat beweegt (dat wil zeggen linebacker + runner). Dus nu:

#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) #

De snelheid is positief, wat aangeeft dat de twee bewegen in de richting waarin de linebacker zich bewoog.