Når et bevegelige objekt kolliderer med en stasjonær gjenstand med identisk masse, møter den stasjonære gjenstanden større kollisjonskraft. Er det sant eller falskt? Hvorfor?

I et ideelt tilfelle av "head-to-head" elastisk kollisjon av materialpunkter som oppstår i løpet av en relativt kort periode er setningen feil.

En kraft, som virker på tidligere bevegelige gjenstander, senker den ned fra innledende hastighet # V # til en hastighet som tilsvarer null, og den andre kraft som er lik den første i størrelsesorden, men motsatt i retning, som virker på tidligere stasjonær gjenstand, akselererer den opp til en hastighet av det tidligere bevegelige objektet.

I praksis må vi vurdere mange faktorer her. Den første er elastisk eller uelastisk kollisjon finner sted. Hvis det er uelastisk, er loven om bevaring av kinetisk energi ikke lenger anvendelig siden en del av denne energien omdannes til indre energi av molekyler av begge kolliderende gjenstander og resulterer i oppvarming.

Mengden energi som omdannes til varme påvirker signifikant kraften som forårsaker bevegelsen av den stasjonære gjenstanden som avhenger veldig mye av elastisitetsgraden og kan ikke kvantifiseres uten noen antagelse om gjenstander, materialet de er laget av, form etc.

La oss tenke på et enkelt tilfelle av nesten elastisk "head-to-head" kollisjon (det er ingen absolutt elastiske kollisjoner) av ett objekt med masse # M # som beveger seg med fart # V # med en stasjonær gjenstand av samme masse. Lovene for bevaring av kinetisk energi og lineær momentum gjør det mulig å beregne nøyaktig hastighetene # V_1 # og # V_2 # av begge gjenstander etter en elastisk kollisjon:

# MV ^ 2 = MV_1 ^ 2 + MV_2 ^ 2 #

#MV = MV_1 + MV_2 #

Kansellerer massen # M #, heve den andre ligningen til en kraft på 2 og subtrahere danner resultatet den første ligningen vi får

# 2V_1V_2 = 0 #

Derfor er løsningen på dette systemet av to likninger med to ukjente hastigheter # V_1 # og # V_2 # er

# V_1 = V # og # V_2 = 0 #

Den andre algebraisk korrekte løsningen # V_1 = 0 # og # V_2 = V # bør kastes siden fysisk betyr det at bevegelige gjenstander går gjennom den stasjonære.

Siden det tidligere bevegelige objektet avtar fra # V # til #0# på samme tid som det tidligere stasjonære objektet akselererer fra #0# til # V #, de to kreftene som virker på disse objektene er like store og motsatte i retning.