弾性衝突

CoddyのPhysicsジャーニー「力学」セクションの一部。レッスン 68/97。

弾性衝突では、運動エネルギーは失われません。運動量と全運動エネルギーはどちらも保存されます。

$\tfrac{1}{2}m_1 v_1^2 + \tfrac{1}{2}m_2 v_2^2 = \tfrac{1}{2}m_1 v_1'^2 + \tfrac{1}{2}m_2 v_2'^2$

図では、前は $18\ \mathrm{J}$ 、2 + 16 = $18\ \mathrm{J}$ が後です。

前：静止している2キログラムのカートに向かって、1キログラムのカートが毎秒6メートルで右に進む。後：1キログラムのカートは毎秒2メートルで左に跳ね返り、2キログラムのカートは毎秒4メートルで右に進む

弾性衝突：軽いカートは跳ね返り、重いカートは動き出す。

質量が等しく、一方が静止している場合、動いている方は止まり、もう一方がその速度を受け継ぎます。

チャレンジ

$2\ \mathrm{kg}$ のグライダーが $6\ \mathrm{m/s}$ で、エアトラック上で静止している2台目のグライダーに衝突します。この衝突は弾性衝突です。衝突後、 $2\ \mathrm{kg}$ のグライダーは同じ方向に $2\ \mathrm{m/s}$ で進み続けます。2台目のグライダーの運動エネルギー $\relax K_{2}$ を求めてください。