Comprendre les concepts
* Momentum: L'élan est une mesure de la masse d'un objet en mouvement. Il est calculé comme la masse (m) multipliée par la vitesse (v):p =mv
* Conservation de l'élan: Dans un système fermé (où aucune force externe n'agit), l'élan total avant une collision est égal à l'élan total après la collision.
Appliquer les concepts
1. Identifiez le système: Le système se compose de la balle et de la canette pop.
2. Définissez les états initiaux et finaux:
* État initial: Avant la collision, la balle a de l'élan et la boîte de pop est au repos.
* État final: Après la collision, la balle et la pop peuvent se déplacer avec une vitesse commune.
3. Configurez l'équation de conservation de l'élan:
* Momentum initial total =Momentum final total
* m₁v₁ + m₂v₂ =(m₁ + m₂) v₃
où:
* m₁ =masse de la balle (0,012 kg)
* v₁ =vitesse initiale de la balle (400 m / s)
* m₂ =masse de la boîte de pop (nous devrons trouver ceci)
* v₂ =vitesse initiale de la boîte POP (0 m / s)
* v₃ =vitesse finale de la balle et de la pop peut ensemble (290 m / s)
4. Résoudre pour la masse de la boîte pop (m₂):
* 0,012 kg * 400 m / s + 0 =(0,012 kg + m₂) * 290 m / s
* 4,8 kg * m / s =(0,012 kg + m₂) * 290 m / s
* m₂ =(4,8 kg * m / s / 290 m / s) - 0,012 kg
* M₂ ≈ 0,015 kg
5. la réponse finale: La boîte POP se déplace à 290 m / s Après que la balle émerge.
Remarque importante: Ce calcul suppose que la balle et la pop peuvent se déplacer ensemble en une seule unité après l'émergence de la balle. En réalité, il pourrait y avoir une certaine énergie perdue pour la déformation de la boîte et de la chaleur pop, ce qui réduirait légèrement la vitesse finale.
