1. 개념을 이해하십시오
선형 운동량 보존 원리는 폐쇄 시스템의 총 운동량이 일정하게 유지된다고 명시하고 있습니다. 간단한 용어로 충돌로 충돌 전의 총 운동량은 충돌 후 총 운동량과 같습니다.
2. 변수 정의
* m1 : 차량 (1000kg)
* v1 : 자동차의 초기 속도 (초당 25 마일)
* m2 : 밴의 질량 (1500kg)
* v2 : 밴의 초기 속도 (0m/s)
* vf : 충돌 후 자동차와 밴의 최종 속도 (우리가 찾고 싶은 것)
3. 변환 단위
우리는 일관된 단위가 필요합니다. 초당 마일을 초당 1 미터로 변환하겠습니다.
* 1 마일 =1609.34 미터
* 25 마일/초 =25 * 1609.34 m/s ≈ 40233.5 m/s
4. 운동량 보존을 적용하십시오
* 충돌 전의 운동량 =충돌 후 운동량
* (m1 * v1) + (m2 * v2) =(m1 + m2) * vf
5. 최종 속도 (vf) 를 해결하십시오
* (1000 kg * 40233.5 m/s) + (1500 kg * 0 m/s) =(1000 kg + 1500 kg) * vf
* 40233500 kg * m/s =2500 kg * vf
* VF =40233500 kg* m / s / 2500 kg
* VF ≈ 16093.4 m/s
중요한 참고 : 이 대답은 물리적으로 비현실적입니다. 계산 된 최종 속도는 사운드 속도보다 훨씬 높으므로 일반적인 충돌에서는 불가능합니다. 이것은 다음을 고려하는 것의 중요성을 강조합니다.
* 비탄성 충돌 : 실제 충돌은 거의 완벽하게 탄력적이지 않습니다. 차량의 열, 소리 및 변형으로 일부 에너지가 손실됩니다. 이것은 최종 속도가 계산 된 것보다 낮다는 것을 의미합니다.
* 현실적인 속도 : 자동차가 초당 25 마일 (40233.5 m/s)로 여행 할 가능성은 거의 없습니다.
이 문제를보다 현실적으로 만들려면 자동차의 초기 속도가 훨씬 낮습니다. .
