Mouvement après une collision d’objets non impliqués [fermé]

Mouvement après une collision d’objets non impliqués [fermé]


Je suis confus au sujet des collisions où il y a des parties des objets qui n’y sont pas impliquées. Comment ces pièces se déplacent-elles après la collision? Je vais faire un exemple.

Considérons un chariot avec une pente attachée (masse totale des deux

m UNE

) et un cylindre (masse

m

) qui est libre de se déplacer sans frottement sur le chariot. Initialement, le système se déplace à vitesse

v 0

. Ensuite, le chariot entre en collision avec un deuxième chariot (masse

m B

), initialement stables, et les deux restent attachés. Trouvez la hauteur sur l’inclinaison atteinte par le cylindre.

entrez la description de l'image ici

J’étais bien sûr que dans une telle situation, le cylindre continue juste son mouvement avec vitesse

v 0

mais si j’essaie de résoudre le problème de cette manière, j’obtiens la mauvaise réponse.

La vitesse finale des deux chariots est

v F = m UNE v 0 m UNE + m B

J’utilise ensuite la conservation de l’énergie pour le cylindre (en mouvement relatif sur le chariot)

1 2 m ( v 0 v F ) 2 = m g h

Alors que la réponse est

h = m B 2 v 0 2 2 ( m UNE + m B ) ( m UNE + m B + m ) g

Qu’y a-t-il de mal à penser que le cylindre continuera son mouvement à vitesse constante? Il n’est pas impliqué dans la collision (il n’y a même pas de friction sur le chariot).

John Rennie

Salut et bienvenue au Physics SE! Veuillez noter qu’il ne s’agit pas d’un site d’aide aux devoirs. Veuillez consulter ce message Meta pour poser des questions sur les devoirs et ce message Meta pour les problèmes de « vérifier mon travail » .

Kyle Kanos

Il me semble que c’est le type de questions matérielles avec lesquelles nous sommes d’accord: OP a un problème pour comprendre pourquoi la condition X est importante dans la solution.

Réponses


 tfb

Eh bien, l’astuce consiste à penser à la situation lorsque le cylindre a atteint son point culminant: comment se déplace-t-il alors par rapport aux chariots, et que dit la conservation de l’élan de l’élan par rapport à la situation juste après la collision?

(Notez que je ne vous donne pas intentionnellement la réponse complète, mais ce qui est, je l’espère, un indice adéquat, car je ne veux pas simplement répondre à un problème de devoirs mais je pense que c’est plus intéressant que cela, car il y a une subtilité pointer ici.)


 Floris

Votre approche est presque correcte, à l’exception du fait que lorsque le cylindre monte l’inclinaison, il pousse contre l’inclinaison, donc l’inclinaison plus les chariots un et deux accélèrent tandis que le cylindre décélère.

La manière de résoudre ce problème consiste à résoudre le problème au centre du châssis de la masse – les chariots ne maintiennent pas une vitesse constante pendant que le cylindre roule l’inclinaison, mais le centre de la masse le fait.

 

[fermé], #(une, après, collision, d’objets, impliqués, mouvement, non

 

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