Zadanie Zadanie 5.6.5: Czołowy test zderzeniowy autobusu z pojazdem miejskim

Punkty: 4 pkt
Dział: Energia i pęd · Zderzenia sprężyste i niesprężyste
Trudność: Poziom trudności: średnie

Na torze doświadczalnym autobus o masie

15\,000\,\text{kg}

i samochód o masie

1000\,\text{kg}

jadą naprzeciw siebie z prędkościami

20\,\text{m/s}

. Po zderzeniu łączą się. Należy wyznaczyć wspólną prędkość oraz procentowy ubytek energii kinetycznej.

Treść zadania

Na torze doświadczalnym instytutu bezpieczeństwa transportu przeprowadzono test zderzeniowy: elektryczny autobus testowy o masie

M = 15\,000\,\text{kg}

oraz miejski samochód elektryczny o masie

m = 1000\,\text{kg}

poruszały się naprzeciw siebie po prostoliniowym torze z jednakowymi prędkościami

v = 72\,\text{km/h}

(

20\,\text{m/s}

). W wyniku kolizji czołowej pojazdy uległy zakleszczeniu i poruszały się dalej wspólnie. a) Oblicz prędkość połączonych pojazdów tuż po zderzeniu oraz określ jej zwrot. b) Oblicz, jaki procent początkowej energii kinetycznej obu pojazdów uległ rozproszeniu podczas zderzenia, zwiększając energię wewnętrzną układu i powodując odkształcenia.

Odpowiedź i wynik końcowy

u = 17{,}5\,\text{m/s} = 63\,\text{km/h}

; zwrot zgodny z początkowym ruchem autobusu. b) Rozproszeniu uległo

\eta \approx 23{,}44\%

początkowej energii kinetycznej układu.