Esnek olmayan çarpışma ve momentumun korunumu

Question

57. 2023 - AYT
Esnek olmayan çarpışmalarla ilgili yapılan bir deneyde oyun hamurundan yapılmış $1 	ext{ kg}$'lık bir blok kullanılmıştır. Yatay zeminde duran bu bloğa doğru yatay olarak $3 	ext{ m/s}$ ilk hızla özdeş $0,1 	ext{ kg}$'lık demir bilyeler aynı anda atılmış ve bu bilyeler bloğa saplanmıştır. İçindeki bilyelerle beraber blok sürtünmesiz yatay zeminde $2 	ext{ m/s}$ hızla harekete geçmiştir.
Buna göre bloğa kaç adet demir bilye saplanmıştır?
A) 5 B) 10 C) 15 D) 20 E) 25

Solvi · Accepted Answer

Merhaba Zeynep, bu soruda esnek olmayan çarpışma prensibini kullanarak bloğa saplanan bilye sayısını bulacağız. Adım adım gidelim. Önce verilen değerleri not edelim. Bloğun kütlesi bir kilogram ve başlangıçta duruyor. Her bir bilyenin kütlesi sıfır virgül bir kilogram ve hızı saniyede üç metre. Saplanan bilye sayısına n diyelim. Momentumun korunumu yasasına göre, çarpışmadan önceki toplam momentum, çarpışmadan sonraki toplam momentuma eşit olmalıdır. İlk durumda sadece hareketli olan bilyelerin momentumu vardır. Blok durduğu için onun momentumu sıfırdır. Çarpışmadan sonra bilyeler bloğa saplandığına göre, toplam kütle bloğun kütlesi ile n tane bilyenin kütlesinin toplamı olur.

Esnek olmayan çarpışma ve momentumun korunumu

Animasyonlu Video Çözüm

Adım Adım Yazılı Çözüm