Comment trouver la vitesse d'un objet avant le choc
En physique, le principe de la conservation de l'impulsion est très pratique lorsque vous ne pouvez pas mesurer la vitesse avec un simple chronomètre. Disons, par exemple, que vous acceptiez un travail de conseil auprès d'un fabricant de munitions qui veut mesurer la vitesse à la bouche de ses nouvelles balles. Aucun employé n'a été capable de mesurer la vitesse encore, parce que personne ne le chronomètre est assez rapide. Que faire? Vous décidez d'organiser la configuration illustrée sur la figure, où vous tirez une balle de masse m1 dans un bloc de bois suspendus de masse m2.
Les administrateurs de la société de munitions sont perplexes - comment peut aider votre installation? Chaque fois que vous tirez une balle dans un bloc de bois suspendus, la balle frappe le bloc dans l'air. Et alors? Vous décidez ils ont besoin d'une leçon sur le principe de la conservation du moment. L'élan initial, # 8232-vous nous expliquer, est la dynamique de la balle:
pje = mvje
Parce que les bâtons de balle dans le bloc de bois, l'élan final est le produit de la masse totale, m1 + m2, et la vitesse finale de la / combinaison de bloc de bois de balle:
pF = (m1 + m2)vF
En raison du principe de la conservation du moment, vous pouvez dire que
pF = pje
Par conséquent, vous pouvez brancher les expressions antérieures pour l'élan final et initial:
Les administrateurs commencent à avoir des étourdissements, de sorte que vous expliquent comment l'énergie cinétique initiale du bloc après qu'il a frappé (avec la balle logée à l'intérieur) va dans son énergie potentielle finale quand il se lève à la hauteur h. Voici comment vous pouvez représenter l'énergie cinétique initiale du bloc-plus-balle et le changement de la balle-et-bloc de l'énergie potentielle:
Vous pouvez brancher la valeur de vF, qui vous donne
En beauté, vous expliquez que pour résoudre vje vous donne la vitesse initiale de la balle:
Cela devrait être simplifiée:
Vous mesurer que la balle a une masse de 50 grammes, que le bloc de bois a une masse de 10,0 kg, et que lors de l'impact, le bloc se lève 50,0 centimètres dans l'air. Branchement de ces valeurs que vous donne le résultat:
La vitesse initiale est de 630 mètres par seconde, ce qui convertit à environ 2070 pieds par seconde. “ Brillant ”!; les administrateurs pleurent car ils vous remettre un gros chèque.
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