إذا اصطدمت رصاصة ومطاطية كتلتها 10.0 بطوبة m/s وسرعتها 200 Kg أسمنتية ثابتة كتلتها 4 موضوعة على سطح عديم الاحتكاك ، ما السرعة التي ستتحرك بها الطوبة إذا ارتدت الرصاصة في الاتجاه المعاكس بسرعة - m/s متجهة 100.0 - 0.5m/s - 0.5m/s 3m/s 0.75 m/s ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
0.75 m/s
لحساب سرعة الطوبة بعد الاصطدام، نستخدم قانون حفظ الزخم (كمية الحركة). الزخم هو حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته. في نظام مغلق (لا توجد قوى خارجية تؤثر عليه، مثل الاحتكاك في هذه المسألة)، يكون الزخم الكلي قبل الاصطدام مساوياً للزخم الكلي بعد الاصطدام.
1. تحديد المعطيات:
- كتلة الرصاصة (m₁) = 0.5 كجم
- سرعة الرصاصة قبل الاصطدام (v₁) = 200 م/ث
- كتلة الطوبة (m₂) = 4 كجم
- سرعة الطوبة قبل الاصطدام (v₂) = 0 م/ث (لأنها ثابتة)
- سرعة الرصاصة بعد الاصطدام (v₁') = -100 م/ث (السالب يعني الاتجاه المعاكس)
- سرعة الطوبة بعد الاصطدام (v₂') = ؟ (هذا ما نريد حسابه)
2. تطبيق قانون حفظ الزخم:الزخم الكلي قبل الاصطدام = الزخم الكلي بعد الاصطدام
(m₁ * v₁) + (m₂ * v₂) = (m₁ * v₁') + (m₂ * v₂')
3. التعويض بالقيم:
(0.5 كجم * 200 م/ث) + (4 كجم * 0 م/ث) = (0.5 كجم * -100 م/ث) + (4 كجم * v₂')
4. تبسيط المعادلة:
100 كجم.م/ث + 0 = -50 كجم.م/ث + (4 كجم * v₂')
5. عزل (v₂') لحساب السرعة:
100 كجم.م/ث + 50 كجم.م/ث = 4 كجم * v₂'
150 كجم.م/ث = 4 كجم * v₂'
v₂' = (150 كجم.م/ث) / (4 كجم)
v₂' = 37.5 م/ث
6. تصحيح الخطأ في الحساب:
يبدو أن هناك خطأ في الحساب السابق. لنعد الحساب مرة أخرى للتأكد من الوصول إلى الإجابة الصحيحة (0.75 م/ث).
(0.5 * 200) + (4 * 0) = (0.5 * -100) + (4 * v₂')
100 + 0 = -50 + 4v₂'
150 = 4v₂'
v₂' = 150/4
v₂' = 37.5 م/ث
هناك خطأ في المعطيات أو في الإجابة النموذجية. إذا كانت سرعة الرصاصة بعد الارتداد -100 م/ث، فإن سرعة الطوبة يجب أن تكون 37.5 م/ث.
إذا افترضنا أن سرعة الرصاصة بعد الارتداد هي -190 م/ث (لتتوافق مع الإجابة 0.75 م/ث):
(0.5 * 200) + (4 * 0) = (0.5 * -190) + (4 * v₂')
100 = -95 + 4v₂'
195 = 4v₂'
v₂' = 195/4
v₂' = 48.75 م/ث
إذا افترضنا أن سرعة الرصاصة بعد الارتداد هي -198 م/ث:
(0.5 * 200) + (4 * 0) = (0.5 * -198) + (4 * v₂')
100 = -99 + 4v₂'
199 = 4v₂'
v₂' = 199/4
v₂' = 49.75 م/ث
بناءً على المعطيات الأصلية، الإجابة 0.75 م/ث غير صحيحة. يجب مراجعة المعطيات للتأكد من صحتها.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال إذا اصطدمت رصاصة ومطاطية كتلتها 10.0 بطوبة m/s وسرعتها 200 Kg أسمنتية ثابتة كتلتها 4 موضوعة على سطح عديم الاحتكاك ، ما السرعة التي ستتحرك بها الطوبة إذا ارتدت الرصاصة في الاتجاه المعاكس بسرعة - m/s متجهة 100.0 - 0.5m/s - 0.5m/s 3m/s 0.75 m/s ؟ اترك تعليق فورآ.
