أوجد سرعة حطام السيارتين مقدارًا واتجاها بعد التصادم مباشرة، وتذكر أن الزخم كمية متجهة~؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
9.4
الإجابة "9.4" تمثل مقدار السرعة النهائية للحطام المشترك بعد التصادم. لفهم كيفية الوصول إلى هذه الإجابة، يجب تطبيق قانون حفظ الزخم.
قانون حفظ الزخم:
ينص هذا القانون على أن الزخم الكلي لنظام معزول (مثل السيارتين قبل وأثناء التصادم) يظل ثابتًا. بمعنى آخر، الزخم قبل التصادم يساوي الزخم بعد التصادم.
شرح الخطوات:
- الزخم: الزخم (p) هو حاصل ضرب كتلة الجسم (m) في سرعته (v): p = m * v. الزخم كمية متجهة، أي له مقدار واتجاه.
- الزخم قبل التصادم: نفترض أن:
- السيارة الأولى كتلتها m₁ وسرعتها v₁ (قبل التصادم).
- السيارة الثانية كتلتها m₂ وسرعتها v₂ (قبل التصادم).
- الزخم الكلي قبل التصادم هو: p₁ + p₂ = (m₁ * v₁) + (m₂ * v₂)
- الزخم بعد التصادم: بعد التصادم، تلتصق السيارتان معًا وتشكلان حطامًا واحدًا.
- كتلة الحطام المشترك: m = m₁ + m₂
- سرعة الحطام المشترك: v (وهي ما نريد إيجاده)
- الزخم الكلي بعد التصادم هو: p = (m₁ + m₂) * v
- تطبيق قانون حفظ الزخم:
- (m₁ * v₁) + (m₂ * v₂) = (m₁ + m₂) * v
- إيجاد السرعة (v):
- v = [(m₁ * v₁) + (m₂ * v₂)] / (m₁ + m₂)
مثال توضيحي (لتوضيح كيفية الوصول إلى 9.4):لنفترض أن:
- m₁ = 1000 كجم (كتلة السيارة الأولى)
- v₁ = 10 م/ث (سرعة السيارة الأولى)
- m₂ = 1500 كجم (كتلة السيارة الثانية)
- v₂ = -5 م/ث (سرعة السيارة الثانية - الإشارة السالبة تعني أنها تتحرك في الاتجاه المعاكس)
إذن:
v = [(1000 * 10) + (1500 * -5)] / (1000 + 1500)
v = [10000 - 7500] / 2500
v = 2500 / 2500
v = 1 م/ث
ملاحظة: القيمة 9.4 هي نتيجة لحسابات مشابهة باستخدام قيم مختلفة للكتل والسرعات. لذلك، بدون معرفة قيم m₁، v₁، m₂، و v₂، لا يمكننا التحقق من صحة الإجابة 9.4. المهم هو فهم طريقة تطبيق قانون حفظ الزخم لإيجاد السرعة النهائية.
الاتجاه:
اتجاه السرعة النهائية للحطام المشترك يعتمد على اتجاهات السرعات الأولية للسيارتين. إذا كانت السيارتان تتحركان في نفس الاتجاه، فإن الحطام سيتحرك في نفس الاتجاه. إذا كانت تتحركان في اتجاهين متعاكسين، فإن اتجاه الحطام يعتمد على أي السيارتين لديها زخم أكبر.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال أوجد سرعة حطام السيارتين مقدارًا واتجاها بعد التصادم مباشرة، وتذكر أن الزخم كمية متجهة~ اترك تعليق فورآ.
