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 le produit de la masse d'un objet (M) et de la vitesse (V):P =MV

Configuration du problème

* voiture 1 (initiale):

* Masse (M1) =1500 kg

* Vitesse initiale (v1i) =20 m / s

* Momentum initial (p1i) =m1 * v1i =1500 kg * 20 m / s =30000 kg * m / s

* voiture 2 (initiale):

* Masse (m2) =1500 kg

* Vitesse initiale (V2i) =0 m / s (au repos)

* Momentum initial (p2i) =m2 * v2i =1500 kg * 0 m / s =0 kg * m / s

* Conditions finales:

* Nous devons trouver la vitesse finale des deux voitures après la collision (V1F et V2F).

Appliquer la conservation de l'élan

* Momentum initial total: p1i + p2i =30000 kg * m / s + 0 kg * m / s =30000 kg * m / s

* Momentum final total: p1f + p2f =(m1 * v1f) + (m2 * v2f)

Puisque l'élan est conservé:

30000 kg * m / s =(1500 kg * v1f) + (1500 kg * v2f)

Simplifier l'équation

* Divisez les deux côtés de 1500 kg:20 m / s =v1f + v2f

Nous avons besoin d'une autre information pour résoudre les vitesses finales:

* Type de collision: Pour trouver les vitesses finales, nous devons savoir si la collision est parfaitement élastique (L'énergie cinétique est conservée) ou parfaitement inélastique (Les voitures restent ensemble).

Scénarios:

* Collision parfaitement inélastique: Les voitures collent ensemble et se déplacent en une seule unité. Que la vitesse finale de la masse combinée soit «VF».

* Dans ce cas:20 m / s =2 * Vf

* Par conséquent, vf =10 m / s (les deux voitures se déplacent à 10 m / s après la collision)

* Collision parfaitement élastique: Ce scénario est plus complexe. Nous devons également appliquer la conservation de l'énergie cinétique pour résoudre les deux vitesses finales.

Faites-moi savoir si vous voulez explorer le scénario de collision parfaitement élastique. Cela implique un peu plus d'algèbre!