Klaskamer10 - ©Kopiereg Voorbehou - BLIKslim | Graad 12 FW | www.klaskamer10.co.za 1

KLASKAMER 10 GRAAD 12 FISIESE WETENSKAPPE

BEHOUD VAN MOMENTUM EN ELASTISITEIT VAN BOTSINGS ‘n Vinnige recap oor die konsepte:

• Impuls

• Die beginsel van behoud van lineêre momentum

• Elastiese- en Onelastiese botsings

Vraag 1:

Twee motors (A en B) met massas van 750 kg en 500 kg, nader mekaar op ‘n reguit pad, soos in die onderstaande

diagram getoon:

Motor A beweeg teen ‘n konstante snelheid van 25 m·s-1 na regs en motor B beweeg teen ‘n konstante snelheid van

40 m·s-1 na links wanneer die motors bots. Die onderstaande grafiek dui aan hoe die krag op motor A verander tydens

die botsing:

Krag op motor A tydens botsing

1.1 Gebruik die grafiek en bepaal die grootte en rigting van die snelheid van motor A, onmiddelik na die botsing.

1.2 Gebruik jou antwoord in VRAAG 1.1 en bepaal die grootte en rigting van die snelheid van motor B onmiddelik

na die botsing.

1.3 Kan hierdie as ‘n elastiese botsing beskryf word? Doen die nodige berekeninge om jou antwoord te verduidelik.

Motor A Motor B

750 kg 500 kg

25 m·s-1 40 m·s-1

F (N)

87 000

Tyd (s) 0,5

Klaskamer10 - ©Kopiereg Voorbehou - BLIKslim | Graad 12 FW | www.klaskamer10.co.za 2

GRAAD 12 FISIESE WETENSKAPPE (MEMORANDUM)

BEHOUD VAN MOMENTUM EN ELASTISITEIT VAN BOTSINGS

Vraag 1:

1.1

𝑁𝑒𝑒𝑚 𝑏𝑒𝑤𝑒𝑔𝑖𝑛𝑔 𝑛𝑎 𝑟𝑒𝑔𝑠 𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑖𝑒𝑓

𝐹𝑁𝑒𝑡∆𝑡 = ∆𝑝

𝑎𝑟𝑒𝑎 = 𝑚(𝑣𝑓 − 𝑣𝑖)

1

2𝑏 ×⊥ ℎ = 𝑚(𝑣𝑓 − 𝑣𝑖)

1

2(0,5) × (−87 000) = (750)(𝑣𝑓 − 25)

𝑣𝑓 = −4 𝑚 ∙ 𝑠−1

𝑣𝑓 = 4 𝑚 ∙ 𝑠−1 𝑛𝑎 𝑙𝑖𝑛𝑘𝑠

1.2

∑ 𝑝𝑖 = ∑ 𝑝𝑓

𝑚𝐴𝑣𝐴𝑖 + 𝑚𝐵𝑣𝐵𝑖 = 𝑚𝐴𝑣𝐴𝑓 + 𝑚𝐵𝑣𝐵𝑓

(750)(+25) + (500)(−40) = (750)(−4) + (500) 𝑣𝐵𝑓

𝑣𝐵𝑓 = 3,5 𝑚 ∙ 𝑠−1 𝑛𝑎 𝑟𝑒𝑔𝑠

1.3 NEE

𝐸𝑘(𝑣𝑜𝑜𝑟) =1

2𝑚𝐴𝑣𝐴𝑖

2 +1

2𝑚𝐵𝑣𝐵𝑖

2

𝐸𝑘(𝑣𝑜𝑜𝑟) =1

2(750)(25)2 +

1

2(500)(40)2

𝐸𝑘(𝑣𝑜𝑜𝑟) = 634 375 𝐽

𝐸𝑘(𝑛𝑎) =1

2𝑚𝐴𝑣𝐴𝑓

2 +1

2𝑚𝐵𝑣𝐵𝑓

2

𝐸𝑘(𝑛𝑎) =1

2(750)(4)2 +

1

2(500)(3,5)2

𝐸𝑘(𝑛𝑎) = 9 062,5 𝐽

𝑬𝒌(𝒗𝒐𝒐𝒓) ≠ 𝑬𝒌(𝒏𝒂)