Was ist Aufprallgeschwindigkeit?
Die Aufprallgeschwindigkeit ist im Wesentlichen die effektive Geschwindigkeit, mit der sich ein Objekt in einem Moment fortbewegt, in dem es auf ein anderes Objekt auftrifft. Dies kann für Situationen, in denen äußere Kräfte ignoriert werden oder nicht als absoluter Wert der Summe der Geschwindigkeiten beider Objekte vorliegen, etwas vereinfacht ausgedrückt werden. Berücksichtigt man andere Kräfte auf die beiden Objekte, wie die Schwerkraft, die Reibung, den Windwiderstand und ähnliche äußere Kräfte, ist der Wert der Geschwindigkeit zum Zeitpunkt des Aufpralls wesentlich komplizierter. Die Aufprallgeschwindigkeit kann für zwei beliebige Objekte bestimmt werden, die miteinander in Kontakt kommen.
Um die Aufprallgeschwindigkeit leicht zu verstehen, ist es wichtig, zunächst zu verstehen, worauf sich die Geschwindigkeit im Allgemeinen bezieht. Die Geschwindigkeit ist ein Maß für die Entfernung, die ein Objekt über einen bestimmten Zeitraum zurücklegen kann, und wird normalerweise in Metern pro Sekunde (m / s) gemessen. Während die Geschwindigkeit der Geschwindigkeit ähnlich ist, können die beiden Begriffe nicht unbedingt synonym verwendet werden, da die Geschwindigkeit auch die Richtung angeben kann, in der sich ein Objekt relativ zu einem anderen Bezugspunkt bewegt. Dies bedeutet, dass sich ein Objekt mit positiver Geschwindigkeit und ein Objekt mit negativer Geschwindigkeit innerhalb desselben Systems in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Die Geschwindigkeit gibt keine Richtung an und kann normalerweise keinen negativen Wert annehmen.
Die Aufprallgeschwindigkeit eines Objekts ist im Wesentlichen die Geschwindigkeit, mit der sich ein Objekt bewegt, wenn es mit einem anderen Objekt in Kontakt kommt. Wenn sich ein Gestein beispielsweise in einem Vakuum bewegt, auf das keine anderen Kräfte einwirken, und auf ein anderes Gestein auftrifft, das sich in Ruhe befindet, ist die Aufprallgeschwindigkeit die Geschwindigkeit des Gesteins, wenn es in Ruhe auf das Gestein auftrifft. Wenn sich das Gestein im vorherigen Beispiel mit 100 m / s bewegte und ein anderes Gestein traf, das sich mit 40 m / s darauf zubewegte, würde die Aufprallgeschwindigkeit 140 m / s betragen, da sich der absolute Wert beider Geschwindigkeiten addiert Bestimmen Sie die effektive Geschwindigkeit im Moment des Aufpralls.
In komplizierteren Systemen kann die Bestimmung der Aufprallgeschwindigkeit schwieriger werden. Dies liegt daran, dass andere Kräfte häufig auf ein Objekt einwirken, und im Laufe der Zeit können diese Kräfte die Geschwindigkeit beeinflussen, mit der es sich fortbewegt. Eine Kugel, die in einem Winkel von einem Dach nach unten auf einen auf dem Boden sitzenden Apfel abgefeuert wird, würde beispielsweise beim Abfeuern eine Anfangsgeschwindigkeit haben und von der Schwerkraft beeinflusst werden, die ihre Geschwindigkeit erhöhen würde, indem sie nach unten gezogen wird. Der Windwiderstand gegen die Oberfläche des Geschosses würde auch die Aufprallgeschwindigkeit ändern, sobald das Geschoss auf den Apfel trifft, und alle diese Kräfte müssten berücksichtigt werden, um ein genaues Modell für diese Art von System zu erstellen.