Dos objetos similares a la Tierra en el espacio profundo que caen uno hacia el otro golpearán después de 177 días. ¿Cuál será la velocidad de colisión?

Suponga que tiene ambos objetos en reposo. La teoría sobre cómo obtener la expresión para resolver este problema se puede encontrar aquí:

El tiempo en que dos masas colisionarán debido a la gravedad newtoniana

Como tiene el tiempo (convertir a segundos), encontrará la distancia según la fórmula:

encontrará que r0 o la distancia entre los dos objetos en reposo es 5,326,531,405 m.

luego conectas r0 en la fórmula de energía potencial para los dos objetos cuando están separados y en reposo y equivalen a la energía cinética cuando chocan.

(2 * M * v ^ 2/2) = GM ^ 2 / r0

Mis cálculos me dan una velocidad mínima de colisión de 273.5 m / s, pero compruébelo usted mismo. Esa es la velocidad mínima, ya que cualquier movimiento en el sistema implicará una mayor distancia para mantener el tiempo de colisión igual, además de la energía cinética adicional asociada.

Cualquier cosa que desee entre 22.4 km / sy c .

Esa es aproximadamente la velocidad relativa mínima que podrían tener los dos objetos, dado que la velocidad de escape de la Tierra es de 11.2 km / s

Sin embargo, puede hacer que la velocidad de colisión sea arbitrariamente más alta si simplemente no la inicia en reposo. Si le das a los objetos una velocidad relativa inicial, entonces tendrás que ajustar sus posiciones iniciales para asegurarte de que el tiempo de colisión permanezca igual, pero puedes hacer que la velocidad de colisión sea arbitrariamente alta, sujeta a límites relativistas.