개념 이해
* 완벽하게 탄성 충돌 : 운동량과 운동 에너지가 보존되는 충돌.
* 운동량 보존 : 시스템의 총 운동량은 충돌 전후에 일정하게 유지됩니다.
* 운동 에너지 보존 : 시스템의 총 운동 에너지는 충돌 전후에 일정하게 유지됩니다.
문제를 설정하자 :
* 각 글라이더의 질량 : 중
* 글라이더의 초기 속도 1 : v₁
* 글라이더의 초기 속도 2 : -v) (반대 방향)
운동량 보존 적용 :
* 초기 운동량 : mv₁ + m (-v₁) =0
* 최종 모멘텀 : mv₂ ' + mv₁'=0 (여기서 v₁ '및 v₂'는 최종 속도입니다)
초기 운동량은 0이므로 최종 운동량도 0이어야합니다. 이것은 우리에게 제공합니다 :
v₁ ' + v₂'=0
운동 에너지 보존 적용 :
* 초기 운동 에너지 : (1/2) mv2² + (1/2) m (-v₁) ² =mv₁²
* 최종 운동 에너지 : (1/2) mv2'² + (1/2) mv₂'²
초기 및 최종 운동 에너지 동등 :
mv/² =(1/2) mv₁'² + (1/2) mv₂'²
최종 속도 해결 :
모멘텀 방정식에서 1. : v₁ '=-v -'
2. 이것을 에너지 방정식으로 대체하십시오 : mv/² =(1/2) m (-v₂ ') ² + (1/2) mv₂'²
3. 단순화 : mv ² =mv₁'²
4. v₂ '에 대한 해결 : v₂ '=v₁
5. v₁ '를 찾기 위해 모멘텀 방정식으로 다시 대체합니다. v₁ '=-v -
결론 :
두 글라이더의 최종 속도는 다음과 같습니다.
* 글라이더 1 (원래 속도 v₁와 함께 이동) : v₁ '=-v -(글라이더는 방향을 역전시키고 속도를 유지합니다)
* 글라이더 2 (원래 속도 -v₁와 함께 이동) : v₂ '=v₁ (글라이더는 방향을 역전시키고 속도를 유지합니다).
동일한 질량과 반대 초기 속도의 두 물체 사이의 완벽하게 탄성 충돌로 단순히 속도를 교환합니다.
