Atunci când un obiect mobil se ciocnește cu un obiect staționar de masă identică, obiectul staționar întâlnește o forță de coliziune mai mare. Este adevărat sau fals? De ce?

Într-un caz ideal de coliziune elastică "cap-la-cap" a punctelor materiale care apar într-o perioadă relativ scurtă de timp, afirmația este falsă.

O forță, acționând asupra obiectului în mișcare anterior, îl încetinește de viteza inițială # V # la o viteză egală cu zero, iar cealaltă forță, egală cu prima în magnitudine, dar opusă direcției, acționând asupra obiectului anterior staționar, o accelerează până la o viteză a obiectului în mișcare anterior.

În practică, trebuie să luăm în considerare mai mulți factori aici. Prima este o coliziune elastică sau inelastică. Dacă este inelastic, legea conservării energiei cinetice nu mai este aplicabilă, deoarece o parte a acestei energii este transformată în energie internă a moleculelor de ambele obiecte care se ciocnesc și are ca rezultat încălzirea lor.

Cantitatea de energie astfel transformată în căldură afectează în mod semnificativ forța care determină mișcarea obiectului staționar care depinde foarte mult de gradul de elasticitate și nu poate fi cuantificată fără nici o prezumție cu privire la obiectele, materialul din care sunt fabricate, forma etc.

Să considerăm un caz simplu de coliziune aproape elastică "cap-la-cap" (nu există coliziuni absolut elastice) a unui obiect de masă # # M care se mișcă la viteză # V # cu un obiect staționar de aceeași masă. Legile conservării energiei cinetice și a momentului liniar permit calcularea exactă a vitezelor # # V_1 și # # V_2 a ambelor obiecte după o coliziune elastică:

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

#MV = MV_1 + MV_2 #

Anularea masei # # M, ridicând a doua ecuație la o putere de 2 și scăzând rezultatul primei ecuații, obținem

# 2V_1V_2 = 0 #

Prin urmare, soluția la acest sistem a două ecuații cu două viteze necunoscute # # V_1 și # # V_2 este

# V_1 = V # și # V_2 = 0 #

Cealaltă soluție corectă algebric # V_1 = 0 # și # V_2 = V # ar trebui să fie aruncat, deoarece fizic înseamnă că obiectul în mișcare trece prin staționare.

Deoarece obiectul care se deplasează anterior decelerează de la # V # la #0# în același timp cu accelerația obiectului staționar anterior #0# la # V #, cele două forțe care acționează asupra acestor obiecte sunt egale în mărime și opuse în direcție.