Cómo saber en qué dirección viajarán dos objetos (1 dimensión) después de la colisión, cuando se les dan sus respectivas masas y velocidades iniciales

masa m (p) = 3, m (q) = 4

Vel antes: u (p) = 3u, u (q) = -2u

Vel después de: v (p) = x, v (q) = y
colisión

(Vel relativo después de la colisión) / = -e
(Vel relativo antes de la colisión)

Ley de restitución de Newton

Entonces – [x – y] / [3u – (-2u)] = e

x – y = -5ue. Eq1

Conservación del momento: 3 (3u) +4 (-2u) = 3x + 4y

3x + 4y = u. Eq2, multiplique Eq1 por 4
4x -4y = – 20ue

7x = u (1 – 20e)

x = u (1 – 20e) / 7 = vel. de P después de colsn. y en subst. en Eq1 obtenemos

y = u (1 + 15ue) / 7 = vel. de Q después de la colisión

Ok, veamos lo que tenemos.
El vel. de Q después de la colisión = y> 0. Q invierte la dirección de (-2u) a + u (1 + 15ue) / 7 siempre es una dirección positiva

A continuación, ¿cuáles son las condiciones para una dirección x positiva?

Antes de que la colisión P tuviera v = + (3u), ¿continuará de esa manera?

x> 0 cuando (1 – 20 e)> 0

cuando – 20e> – 1

cuando 20e <1

Cuando e <(1/20), tanto P como Q continuarán viajando en la dirección positiva (+ I) (se podría decir que "el factor de rebote" es bajo, inelástico)

Si e> (1/20), rebotarán en direcciones opuestas.
e es “alto” y, por lo tanto, los objetos rebotarán (“elásticos”)

También debería poder obtener el impulso y la pérdida de KE.

La ley de conservación del momento lineal es válida para el movimiento en una y dos dimensiones, siempre que no exista una fuerza externa que actúe sobre el sistema y el sistema esté aislado.

La siguiente imagen resume el comportamiento de 2 masas antes y después de la colisión. Hay 2 ecuaciones que puedes hacer en torno a la conservación del impulso. Uno, a lo largo del eje X y otro a lo largo del eje Y (como en la imagen a continuación). Las ecuaciones contienen las variables m1, m2, V1i, V2i, V1f, V2f, theta 1 y theta 2. Si se conocen masas, velocidades iniciales y velocidades finales, puede encontrar los valores theta o la dirección que tomarán las bolas después de la colisión. .

Colisión en dos dimensiones: clase 11 (CBSE) | IIT-JEE | NEET # 9

De hecho, P puede moverse en cualquier dirección después de la colisión.

Si la colisión es completamente inelástica, tanto P como Q se moverán en la dirección en que P se movía en u / 7 (por conservación del momento).

Si la colisión es completamente elástica, la energía cinética también se conserva, por lo que P se mueve a una velocidad de -19u / 7 (es decir, cambia de dirección), y Q se mueve a 16u / 7 (también cambia de dirección).

Y cualquier cosa en el medio …

Vx = (m1v1x + m2v2x) / (m1 + m2) – fórmula para la velocidad del centro de masa, escrita en componentes

Vx = (6mu-8mu) / (3m + 4m) = – 2mu / 7m = -2u / 7 – Tomé el eje ox de izquierda a derecha, así que menos en esa ecuación significa que los objetos se moverán en el sentido negativo de la eje de buey

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