Bestimmung der Richtung eines Balls nach Kollision im kartesischen Koordinatensystem [geschlossen]

Beim elastischen Aufprall der Kugel auf die Wand entlang der x-Achse ist
m*V ix =m*V fx
da die Geschwindigkeit der Wand vor und nach dem Aufprall 0 ist, also
V ix =V fx ......eq(1)
Kinetische Energie bleibt also erhalten
m*V i 2 = m*V f 2
(V ix 2 + V iy 2 )= (V fx 2 + V fy 2 )
Gemäß Gleichung 1
V fy 2 = V iy 2
Wie schließe ich, wenn V iy =- Vfy oder Viy _=V iy ?
Gleiches gilt für die x-Komponente. Da beide Gleichungen in verschiedenen Quadranten gelten.

Wenn der Ball mit einer Wand entlang der y-Achse am Ursprung mit dem Vektor entlang der Linie (4,-4) (3,-3)...(x,-y) kollidiert, bewegt sich der Ball nach der Kollision entlang der Linie (1,1)( 2,2)..(4,4)..(x,y) Die Größe ist gleich, aber die Richtung von y ist geändert.

Wenn der Ball mit einer Wand entlang der x-Achse am Ursprung mit dem Vektor entlang der Linie (4,4) (3,3)...(x,y) kollidiert, bewegt sich der Ball nach der Kollision entlang der Linie (-1,1)(-2 ,2)..(-4,4)..(-x,y) Die Größe ist dieselbe, aber die x-Richtung ist in diesem Fall geändert.

Ich weiß, dass ich die Richtung von y basierend auf finden kann: -
als V iy |=|V fy | und |V ix | = |V fx |
wenn V ix = V fx dann Viy = –V fy wenn nicht, wird der Ball durch die Wand gehen.
Aber mein Problem ist, dass ich dies nicht auf der Grundlage von Logik oder Beobachtung ableiten möchte, sondern mithilfe von Mathematik oder Physik.

Sie sagen, dass es sich um einen unelastischen Stoß handelt, aber danach sagen Sie, dass die kenetische Energie erhalten bleibt. Dies ist ein Widerspruch. Und der Rebember-Impuls bleibt in einem geschlossenen System erhalten, der Ball interagiert jedoch mit der Wand und ist daher nicht geschlossen.
@fibonatic Ich meine elastische Kollision, bei der kinetische Energie erhalten bleibt
Ich nehme an, Ihr "Ball" rollt nicht? Und dass Sie einen Tippfehler haben - Sie meinten "Wie schließe ich, wenn v ich j = − v F j oder v ich j = + v F j , Ich nehme an? Wenn diese Annahme richtig ist, lautet die Antwort: "Wenn sich Ihre Geschwindigkeit nicht geändert hat, müssen Sie durch die Wand gegangen sein ..."
Kugel rollt nicht und kollidiert mit der Wand entlang der y-Achse am Ursprung mit Vektor entlang der Linie (4,-4) (3,-3)...(x,-y) nach der Kollision bewegt sich die Kugel entlang der Linie (1, 1)(2,2)..(4,4)..(x,y) Die Größe ist gleich, aber die Richtung von y ist geändert
@Floris ist kein 1D-Problem, daher bleibt die absolut mögliche Geschwindigkeit entlang einer Achse gleich
@saurabh das weiß ich - aber wie gesagt, wenn die Wand in X-Richtung verläuft, muss sich die Y-Komponente ändern oder du gehst durch die Wand. Schauen Sie also auf die Wand: Die Richtung, in die sie zeigt, sagt Ihnen, welches Zeichen Sie ändern müssen.
Das Schließen scheint hart. Die Frage ist, woher wir die Beziehung zwischen den Anfangs- und Endwerten von kennen v j und dies scheint mir zu der Anforderung zu passen, nach einem Begriff zu fragen.
Hallo Saurabh. Willkommen bei Phys.SE. Wenn Sie dies noch nicht getan haben, nehmen Sie sich bitte eine Minute Zeit, um die Definition für die Verwendung des Hausaufgaben- Tags und die Phys.SE- Richtlinie für hausaufgabenähnliche Probleme zu lesen.
@Qmechanic danke für den Hinweis. Ich verstehe die Community-Richtlinien und glaube, dass dies eher eine konzeptionelle Frage als eine einfache Problemstellung ist.

Antworten (1)

Bei inelastischen Stößen bleibt die kinetische Energie nicht erhalten, daher gehe ich davon aus, dass Sie einen vollständig elastischen Stoß meinen, da Sie sagen, dass die Energie erhalten bleibt. OK, also wenn der Ball auf die Wand trifft, ist die Geschwindigkeit der Wand davor und danach 0, was bedeutet, dass die kinetische Energie des Balls erhalten bleibt und daher die Größe der Geschwindigkeit für den Ball davor und danach gleich ist Wir haben es mit Vektoren zu tun. In welche Richtung bewegt sich der Ball nach dem Aufprall?

Nun, wenn der Ball in einem Winkel senkrecht zur Wand auftrifft, muss der resultierende Geschwindigkeitsvektor in die entgegengesetzte Richtung wie der anfängliche Geschwindigkeitsvektor weisen.

Wenn er in einem Winkel auftrifft, der nicht 90 Grad beträgt, dann zerlegen Sie einfach den Geschwindigkeitsvektor in seine Komponenten und nachdem Sie die Geschwindigkeitsvektoren des Balls vorher und nachher analysiert haben, werden Sie sehen, dass die Geschwindigkeitskomponente senkrecht zur Wand in der ist negative Richtung von der anfänglichen, während die andere parallel zum anfänglichen Geschwindigkeitsvektor ist.

Dies stimmt mit der Frage überein, bei der der Ball frontal auftrifft, da er nur eine Geschwindigkeitsvektorkomponente hat - und zwar senkrecht zur Wand.

das ist der einzige Ausweg, um die Richtung zu bestimmen? Vektoren verwenden? Ich war neugierig, ob Erhaltungsgleichungen mir die Richtung geben können?
@saurabh Nun, in diesem Fall würden Sie die Impulserhaltung verwenden, aber um die richtige Antwort zu erhalten, müssen Sie erkennen, dass die Komponenten bestimmter Geschwindigkeiten möglicherweise in die entgegengesetzte Richtung von der Anfangsgeschwindigkeit zeigen (Dies ist nicht immer die bei inelastischen Stößen) wie Billardkugeln, die schräg aufeinander treffen. Aus diesem Grund ist es nie verkehrt, Systemdiagramme vor und nach den Kollisionen zu zeichnen.
Bestimmung der Richtung eines Balls nach Kollision im kartesischen Koordinatensystem [geschlossen]
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