Когда движущийся объект сталкивается с неподвижным объектом одинаковой массы, стационарный объект сталкивается с большей силой столкновения. Это правда или ложь? Зачем?

В идеальном случае встречного упругого столкновения материальных точек, происходящего в течение относительно короткого периода времени, утверждение неверно.

Одна сила, действующая на ранее движущийся объект, замедляет его от начальной скорости # V # до скорости, равной нулю, а другая сила, равная первой по величине, но противоположной по направлению, действующая на ранее неподвижный объект, ускоряет его до скорости ранее движущегося объекта.

На практике мы должны учитывать множество факторов. Первый - упругое или неупругое столкновение. Если он неэластичен, закон сохранения кинетической энергии больше не применим, поскольку часть этой энергии преобразуется во внутреннюю энергию молекул обоих сталкивающихся объектов и приводит к их нагреву.

Количество энергии, преобразованное таким образом в тепло, значительно влияет на силу, вызывающую движение неподвижного объекта, которая очень сильно зависит от степени упругости и не может быть количественно определена без какого-либо предположения об объектах, материале, из которого они сделаны, форме и т. Д.

Рассмотрим простой случай почти упругого столкновения «голова к голове» (нет абсолютно упругих столкновений) одного объекта массы. # M # движется со скоростью # V # со стационарным объектом той же массы. Законы сохранения кинетической энергии и линейного импульса позволяют точно рассчитать скорости # V_1 # а также # V_2 # обоих объектов после упругого столкновения:

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

#MV = MV_1 + MV_2 #

Отмена массы # M #, возводя второе уравнение в степень 2 и вычитая из результата первое уравнение, получим

# 2V_1V_2 = 0 #

Следовательно, решение этой системы двух уравнений с двумя неизвестными скоростями # V_1 # а также # V_2 # является

# V_1 = V # а также # V_2 = 0 #

Другое алгебраически правильное решение # V_1 = 0 # а также # V_2 = V # следует отказаться, так как физически это означает, что движущийся объект проходит через стационарный.

Поскольку ранее движущийся объект замедляется от # V # в #0# в то же время, как ранее неподвижный объект ускоряется от #0# в # V #две силы, действующие на эти объекты, равны по величине и противоположны по направлению.