התנגשות אסטרואידים

מאת: ד"ר אורן שריקי, מורה בביה"ס למדעים ואמנויות ירושלים.

שני אסטרואידים מתנגשים בחלל ולאחר ההתנגשות אחד האסטרואידים מתפרק לשני חלקים, כמתואר בתרשים.


מסות האסטרואידים לפני ההתנגשות הן  ו- . גדלי מהירויות האסטרואידים לפני ההתנגשות הם ו-  ונתון כי . לאחר ההתנגשות, גודל המהירות של  הוא 900m/sec. כמו כן ידוע כי גודל הרכיב האופקי של המהירות של  לאחר ההנגשות הוא 275m/sec, וכי גודל הרכיב האופקי של המהירות של לאחר ההתנגשות הוא 225m/sec.

א. מהי ההגדרה של "מערכת סגורה"? האם המערכת הנ"ל סגורה?
ב. מה יהיה התנע הכולל של המסות  ו-  לאחר ההתנגשות (גודל וכיוון)?
ג. מהן המסות  ו- ?
ד. נתון כי גודלו של רכיב המהירות האנכי של לאחר ההתנגשות הוא 920m/sec . מה גודלו של רכיב המהירות האנכי של לאחר ההתנגשות?

תשובות

א. מערכת גופים אשר לא פועלים עליהם כוחות חיצוניים (או ששקול הכוחות החיצוניים על כל אחד מהגופים הוא אפס). כל התאוצות במערכת נובעות מהכוחות הפועלים בין הגופים. במערכת כזו נשמר התנע הכולל של הגופים. המערכת הנתונה בשאלה הינה סגורה שכן לא פועלים בה כוחות חיצוניים.
ב .  בזוית  מתחת לציר ה-x
ג.  
ד. 54m/sec