非弾性衝突

CoddyのPhysicsジャーニー「力学」セクションの一部。レッスン 69/97。

非弾性衝突では運動エネルギーの一部が失われますが、運動量は保存されます。くっついた物体は同じ速度を共有します。

$m_1 v_1 + m_2 v_2 = (m_1 + m_2)\, v'$

図では、2 · 6 = 3v' なので、v' = $4\ \mathrm{m/s}$ です。運動エネルギーは $36\ \mathrm{J}$ から $24\ \mathrm{J}$ に減少します。

衝突前：質量2キログラムの台車が秒速6メートルで右向きに進み、静止している質量1キログラムの台車に向かっている。衝突後：2台の台車は結合し、1台となって秒速4メートルで右向きに進む

完全非弾性衝突：台車はくっつき、同じ速度で動きます。

チャレンジ

$3\ \mathrm{kg}$ の台車が右向きに $4\ \mathrm{m/s}$ で進み、 $1\ \mathrm{kg}$ の台車が左向きに $2\ \mathrm{m/s}$ で進んで、もう一方に向かっています。2台は衝突してくっつきます。右向きを正として、衝突後の速度 $\relax v_{f}$ を求めてください。