Die grafiek hieronder toon hoe die momentum van motor A net verloop van tyd verander net voor en net nadat dit kop teen motor B bots - NSC Physical Sciences - Question 5 - 2016 - Paper 1

Om die snelheid van motor A net voor die botsing te bepaal, maak ons gebruik van die behoud van momentum. Voor die botsing is die totale momentum gelyk aan die momentum van motor A. Hierdie kan bereken word met die formule:

$p_A = m_A v_A$

waar:

• $p_A$ = momentum van motor A (30,000 kg·m/s, soos gesien in die grafiek)
• $m_A$ = massa van motor A (1,500 kg)
• $v_A$ = snelheid van motor A

Hieruit kan ons $v_A$ bereken:

$v_A = \frac{p_A}{m_A} = \frac{30,000 ext{ kg·m/s}}{1,500 ext{ kg}} = 20 ext{ m/s}$

Na die botsing kan ons die snelheid van motor B bepaal deur ook hier die behoud van momentum toe te pas. Die totale momentum voor die botsing moet gelyk wees aan die totale momentum na die botsing.

Die momentum van motor B voor die botsing is:

$p_B = m_B v_B$

waar:

• $p_B$ = momentum van motor B voor die botsing
• $m_B$ = massa van motor B (900 kg)
• $v_B$ = snelheid van motor B (15 m/s)

Die momentum na die botsing is die som van die momentum van beide motors, wat bewaar moet bly:

$p_{total} = p_A + p_B$

Daarom kan ons die snelheid van motor B na die botsing $v_{B, ext{after}}$ bereken. Hier is 'n voorbeeld van die berekening en dit sal afhang van die presiese interaksie tussen die twee motors.

Om die netto gemiddelde krag te bereken wat op motor A tydens die botsing inwerk, kan ons die verandering in momentum oor tyd gebruik:

$F_{avg} = \frac{\Delta p}{\Delta t}$

waar:

• $\Delta p$ = verandering in momentum van motor A
• $\Delta t$ = tydsverandering tydens die botsing (heel waarskynlik die tyd waarin die botsing plaasvind).

Gestel dat die verandering in momentum van motor A, $\Delta p$, se waarde bekend is vanaf die grafiek. Gebruik dan die tydsverandering soos gesien in die grafiek om die krag te bereken.