Comprendre les concepts
* Conservation de l'élan: Dans un système isolé (pas de forces externes), l'élan total avant une collision est égal à l'élan total après la collision.
* Momentum: L'élan (P) est calculé comme la masse (m) Times Velocity (V):P =M * V
Configuration du problème
* voiture 1:
* Masse (M1) =2500 kg
* Vitesse initiale (v1i) =0 m / s (au repos)
* voiture 2:
* Masse (m2) =2500 kg
* Vitesse initiale (v2i) =20 m / s
Calculs
1. Momentum initial: L'élan total avant la collision est l'élan de la voiture 2 puisque la voiture 1 est au repos:
* Momentum initial (pi) =m2 * v2i =2500 kg * 20 m / s =50000 kg * m / s
2. Momentum final: Disons que la vitesse finale de la voiture 1 est V1F et que la vitesse finale de la voiture 2 est V2F. L'élan total après la collision est:
* Momentum final (PF) =M1 * V1F + M2 * V2F
3. Conservation de l'élan: Nous pouvons définir l'élan initial et final égal les uns aux autres:
* pi =pf
* 50000 kg * m / s =2500 kg * V1f + 2500 kg * V2F
4. Résolution pour les vitesses finales: Nous avons une équation et deux inconnues (V1F et V2F). Pour résoudre ce problème, nous avons besoin d'informations supplémentaires sur la collision. Voici les deux scénarios les plus courants:
* Collision parfaitement inélastique: Les voitures restent ensemble après la collision. Dans ce cas, ils ont la même vitesse finale (v1f =v2f =vf). Nous pouvons simplifier l'équation:
* 50000 kg * m / s =2500 kg * vf + 2500 kg * VF
* 50000 kg * m / s =5000 kg * VF
* Vf =10 m / s (les deux voitures se déplacent ensemble à 10 m / s après la collision)
* collision élastique: La collision est parfaitement élastique, ce qui signifie que l'énergie cinétique est également conservée. Cela nécessite un calcul plus complexe et nous avons besoin de plus d'informations sur le type de collision.
Conclusion
Pour déterminer les vitesses finales des voitures, nous devons savoir si la collision est parfaitement inélastique ou élastique. Sans ces informations, nous ne pouvons pas résoudre les vitesses finales.
