Co to jest prędkość uderzenia?
Prędkość uderzenia jest zasadniczo skuteczną prędkością, z jaką obiekt porusza się w momencie, w którym uderza w inny obiekt. Można to nieco upraszczać w sytuacjach, w których siły zewnętrzne są ignorowane lub nie występują jako wartość bezwzględna sumy prędkości obu obiektów. Jeśli weźmie się pod uwagę inne siły działające na oba obiekty, takie jak siła grawitacji, tarcie, opór wiatru i podobne siły zewnętrzne, wówczas wartość prędkości w momencie uderzenia jest znacznie bardziej skomplikowana. Prędkość uderzenia można określić dla dowolnych dwóch obiektów, które stykają się ze sobą.
Aby łatwo zrozumieć prędkość uderzenia, ważne jest, aby najpierw zrozumieć, do czego ogólnie odnosi się prędkość. Prędkość jest miarą odległości, jaką obiekt może przebyć w danym okresie czasu i jest zazwyczaj mierzona w metrach na sekundę (m / s). Chociaż prędkość jest podobna do prędkości, te dwa terminy niekoniecznie muszą być używane synonimicznie, ponieważ prędkość może również wskazywać kierunek, w którym obiekt przemieszcza się względem innego punktu odniesienia. Oznacza to, że obiekt o prędkości dodatniej i obiekt o prędkości ujemnej w tym samym układzie poruszają się w przeciwnych kierunkach; prędkość nie wskazuje kierunku i zazwyczaj nie może być wartością ujemną.
Prędkość uderzenia obiektu jest zasadniczo prędkością, z jaką przedmiot porusza się, gdy zetknie się z innym przedmiotem. Na przykład, jeśli skała porusza się w próżni pozbawionej innych sił i uderza w inną skałę, która jest w spoczynku, wówczas prędkość uderzenia jest prędkością skały, gdy uderza w skałę w spoczynku. Gdyby skała w poprzednim przykładzie poruszała się z prędkością 100 m / s i uderzyła w inną skałę, która podróżowała z prędkością 40 m / s w jej kierunku, wówczas prędkość uderzenia wyniesie 140 m / s, ponieważ wartość bezwzględna obu prędkości jest dodawana do określić efektywną prędkość w momencie uderzenia.
W bardziej skomplikowanych systemach określenie prędkości uderzenia może stać się trudniejsze. Wynika to z faktu, że inne siły często działają na przedmiot i z czasem siły te mogą wpływać na prędkość, z jaką się porusza. Na przykład kula wystrzelona w dół pod kątem z dachu w kierunku jabłka siedzącego na ziemi, miałaby początkową prędkość, gdy zostanie wystrzelona, i będzie oddziaływać na nią siła grawitacji, która zwiększy jej prędkość, pociągając ją w dół. Odporność wiatru na powierzchnię pocisku zmieniałaby również prędkość uderzenia, gdy pocisk uderzył w jabłko, i wszystkie te siły musiałyby zostać wzięte pod uwagę, aby stworzyć dokładny model dla tego typu układu.