例子问题
问题1:动力
棒球投手向…投掷棒球与击球手水平朝正方向,击球手朝相反方向击球。如果棒球的质量是,那么棒球的动量变化量是多少?
为了计算动量的变化,我们必须找到棒球的初始动量和最终动量,然后找到差值。
使用给定的速度和质量来计算初始值和最终值。
初始动量是正的,因为问题表明球最初被扔向正方向。由于方向的改变,最终动量为负。
现在我们找到动量的变化:
问题2:动力
球A,旅行向右,与球B相撞,移动在左边。如果球A是4kg,球B是6kg,完全非弹性碰撞后的最终速度和方向是多少?
完全非弹性碰撞是指两个物体最终粘在一起。开始时,两个球以各自的动量值分别运动。利用动量方程,我们可以看到球A向右的动量为(4kg)(7m/s),球B向左的动量为(6kg)(8m/s)。最终动量是两个球的质量乘以最终速度,(4+6)(vf)。我们可以解出vf通过动量守恒;初始动量值的总和必须等于最终动量。
注意:球B的速度是负的,因为它们朝相反的方向运动。
负号表示两个球运动的方向。因为符号是负的,我们指出向左移动是负的,两个球在完全非弹性碰撞后必须向左移动2m/s。
问题1:平移运动
两名宇航员,安和鲍勃,在失重、无摩擦的环境中进行碰撞实验。起初,安以动量向右移动,鲍勃一开始处于静止状态。在碰撞中,两名宇航员相互推动,所以安的最终动量是在左边。鲍勃的最终动量是多少?
向右
在左边
在左边
向右
向右
向右
在碰撞前后应用动量守恒。
。
取左为负方向,并注意到鲍勃的初始动量是0,因为他处于静止状态,我们可以使用提供的信息来看到它。
解,我们得到。因为这个答案是正的,鲍勃的动量是正向的(向右)。
问题1:动力
一个在二维笛卡尔平面上向右运动的质量在一条倾斜的小路上到正x轴,碰撞并粘在a上质量直接沿着x轴向左移动(不倾斜)在。碰撞后,结合物体相对于x轴的速度和方向是多少?
在
在
在
在
在
在
这是一个完全的非弹性碰撞,和所有的碰撞一样,它保持线性动量。要在二维空间中得到大小和方向,通常最好分别观察水平方向和垂直方向。
水平方向:质量向右移动,与x轴有一定的倾斜度。其动量的水平分量为:
的质量完全向左移动(没有倾斜),所以它的动量都是在水平方向上,但有一个负号表示在笛卡尔轴上向左移动。
所以碰撞后的总x动量是这两个初始x动量的和,因为总动量在碰撞中是守恒的。
这立即表明,碰撞后的总质量在正x方向上运动。
现在我们需要计算x方向上的最终速度。在这种情况下:
总质量是碰撞后,我们知道最终动量,就能求出最终水平速度。
垂直方向:同样的程序可以应用于y方向。在这种情况下,过程更简单,因为只有质量对y方向的动量有贡献,碰撞前后的动量是一样的。
既然现在已知最终动量在水平和垂直方向上都是正的,那么相对于x轴的角度一定是正的。现在,最终的y方向速度可以计算出来了。
末速度:在已知末速度分量的情况下,可通过三角学计算出末速度。
大小:
方向: