Kas yra smūgio greitis?

Smūgio greitis iš esmės yra efektyvusis greitis, kuriuo objektas juda tuo momentu, kai jis atsitrenkia į kitą objektą. Tai gali būti išreikšta šiek tiek supaprastintai situacijose, kai išorinės jėgos yra ignoruojamos arba jų nėra kaip absoliuti abiejų objektų greičių sumos vertė. Atsižvelgus į kitas abu objektus veikiančias jėgas, tokias kaip gravitacijos jėga, trintis, vėjo pasipriešinimas ir panašios išorinės jėgos, greičio reikšmė smūgio momentu yra žymiai sudėtingesnė. Smūgio greitį galima nustatyti bet kuriems dviem objektams, kurie liečiasi vienas su kitu.

Norint lengvai suprasti smūgio greitį, pirmiausia svarbu suprasti, ką apskritai reiškia greitis. Greitis yra atstumo, kurį objektas gali nukeliauti per tam tikrą laikotarpį, matas ir paprastai matuojamas metrais per sekundę (m/s). Nors greitis yra panašus į greitį, šie du terminai nebūtinai gali būti naudojami kaip sinonimai, nes greitis taip pat gali nurodyti kryptį, kuria objektas juda kito atskaitos taško atžvilgiu. Tai reiškia, kad objektas, kurio greitis teigiamas, ir objektas su neigiamu greičiu toje pačioje sistemoje juda priešingomis kryptimis; greitis nenurodo krypties ir paprastai negali būti neigiama reikšmė.

Objekto smūgio greitis iš esmės yra greitis, kuriuo objektas juda, kai jis liečiasi su kitu objektu. Pavyzdžiui, jei uola keliauja vakuume, kurioje nėra kitų jėgų, ir ji atsitrenkia į kitą ramybės būsenos uolieną, tada smūgio greitis yra uolienos greitis, kai ji atsitrenkia į uolą. Jei ankstesniame pavyzdyje uola skriejo 100 m/s greičiu ir atsitrenkė į kitą uolą, kuri jos link judėjo 40 m/s greičiu, tada smūgio greitis būtų 140 m/s, nes abiejų greičių absoliučios vertės pridedamos nustatyti efektyvųjį greitį smūgio momentu.

Sudėtingesnėse sistemose gali būti sunkiau nustatyti smūgio greitį. Taip yra todėl, kad objektą dažnai veikia kitos jėgos, o laikui bėgant šios jėgos gali paveikti jo judėjimo greitį. Pavyzdžiui, kulka, paleista žemyn kampu nuo stogo link ant žemės sėdinčio obuolio, turėtų pradinį greitį, kai bus paleista, ir būtų paveikta gravitacijos jėgos, kuri padidintų jos greitį traukdama žemyn. Vėjo pasipriešinimas kulkos paviršiui taip pat pakeistų smūgio greitį, kai kulka atsitrenktų į obuolį, ir į visas šias jėgas reikėtų atsižvelgti kuriant tikslų tokio tipo sistemos modelį.