Reálný příklad, kdy se nezachová kinetická energie a hybnost ano

Anonym Mabowiw11.05.2024 09:04 Nahlásit
Už se to tu probíralo, ale úplně to pořád nechápu. Mohl by někdo uvést reálný příklad události, kdy se nezachová kinetická energie a hybnost se zachová?

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Anonym Xuxygis11.05.2024 17:48 Nahlásit
Kinetická energie se nezachovává při srážkách, kdy dochází k nepružným deformacím, "slepením" nebo zaklesnutím do sebe těles a pod. Pokud například narazí vlak (jedoucí po rovině setrvačností) do odstaveného (nezabržděného) vagonu při velmi nízké rychlosti, odstrčí vagon před sebou nárazníky a sám se o něco zbrzdí. Zachová se hybnost i kinetická energie. Pokud je rychlost vyšší a dojde k deformacím vagonu nebo lokomotivy, platí pořád zákon o zachování hybnosti, ale už ne o zachování kinetické energie. Část se spotřebovala na nepružné deformace.
Dá se říct, že dokonale pružné srážky jsou jakýmsi idealizovaným stavem, který se ale v praxi v makrosvětě nevyskytuje. Jen se mu některé jevy více nebo méně blíží (třeba příklad výše). Podobně idealizovaný jako hmotné body, ideální kyvadla, ideální kondenzátory apod.
Takže na otázku by měla být správně odpověď, že takové jsou úplně všechny reálné srážky.
Skloňovač11.05.2024 18:43 Nahlásit
Mabowiwe, takový příklad nejde vytvořit. Pokud se změní kinetická energie tělesa, změní se i jeho hybnost. Obě tyto veličiny totiž závisí na hmotnosti a rychlosti.

Zákon zachování hybnosti nemluví o tělesu, ale o celé soustavě. Těleso pochopitelně hybnost měnit může, jinak by nešlo provést žádný pohyb, protože by se nesmělo dostat z nulové hybnosti.
Dále je potřeba si uvědomit, že zákon zachování hybnosti mluví o soustavě izolované. Aby ti takový příklad fungoval, musel bys z prostředí odčerpat vzduch, vypnout gravitaci a odstínit vesmírné záření. Proto když si představíš libovolný příklad v reálném světě: pohyb kuličky po stole, náraz do zdi, srážka vlaků apod., nutně ti to selže.


Reaguji na Xuxygise:
Protože se tvém příkladu ztráta kinetické energie zprojevila změnou rychlosti, nemůže výsledná hybnost zůstat stejná, když je na rychlosti závislá také.
Anonym Mabowiw11.05.2024 18:50 Nahlásit
Pochopitelně jsem myslel udáolst s více tělesy, nikde nemluvím o jednom.
Díky Xuxygisovi za odpověď. V tom případě mi ještě více vrtá v hlavě ta moje druhá otázka.
Anonym Mabowiw11.05.2024 19:00 Nahlásit
K poznámce Skloňovače pro Xuxygise: rychlost se změnit může, protože hybnost je vektorová veličina. Když se srazí dvě stejně hmotné koule pohybující proti sobě stejnou rychlostí, tak konečná rychlost koulí bude nulová, protože obě měly stejně velikou hybnost, ale opačně orientovanou. Takže součet hybností je před i po srážce nula.
Ale právě mi nebylo jasné, jestli to u částečně průžných srážek není nějak radikálně odlišná situace.
Skloňovač11.05.2024 21:11 Nahlásit
Rychlost je ale také vektorová. Pokud by se obě koule v tomto tvém příkladu pohybovaly proti sobě, jedna z nich se před srážkou pohybuje zápornou rychlostí. Proto by celá soustava měla před i po srážce stejnou rychlost.
Anonym Mabowiw11.05.2024 21:54 Nahlásit
To moc nechápu, sčítat rychlosti různých těles mi moc nedává smysl a součet rychlostí nejde nazvat rychlostí soustavy. Ale tak pro názornost jiný příklad: dvě koule, jedna s dvakrát menší rychlostí, ale dvakrát větší hmotností. Po srážce výsledná rychlost obou koulí nula a součet teda taky nula, ale před srážkou součet rychlostí nenulový.
Skloňovač11.05.2024 23:26 Nahlásit
Součet vektorů rychlostí obou entit v izolované soustavě (běžně označované jako „rychlost soustavy“) byl v původním příkladu se dvěma koulemi před srážkou i po ní stejný, protože jsi deklaroval, že obě mají stejnou hmotnost.

Na tvé dotazy jsem odpověděl a na pomýlené poučování z tvé strany zvědavý nejsem. Děkuji za pochopení.
Anonym Mabowiw12.05.2024 07:33 Nahlásit
??? Co se stalo? Tuhle podrážděnou reakci vůbec nechápu. Pokud nesneseš slušný nesouhlas, tak se prosím tě asi radši nepouštěj do diskuze. Mimochodem s nesouhlasem jsi začal ty a nikdo tomu dotčeně neříkal pomýlené poučování.
Anonym Mabowiw12.05.2024 11:22 Nahlásit
Protože nemůžu uvěřit, že by Skloňovač s takovou sebejistotou tvrdil něco, co hned na první pohled vypadá špatně a neměl to přitom pořádně podložené, tak se radši zeptám. Vážně se součet vektorů rychlostí entit v izolované soustavě běžně označuje jako rychlost soustavy? Já jsem s tím nesetkal.
Anonym Xuxygis13.05.2024 19:39 Nahlásit
Já také ne. Rád bych ještě připomněl jednu věc. Představme si nekonečný, prázdný prostor a v něm konečný počet těles, třeba jen dvě. Jde o izolovanou soustavu, jsou ve hře jen setrvačné síly. Nemáme žádný počátek souřadnic, žádný absolutní klid ani pohyb, tak počátek položíme společného do těžiště těles. Takové souřadné soustavě říkáme těžišťová. Protože se tělesa pohybují setrvačně (inerciálně), je i taková soustava inerciální a můžeme v ní spokojeně pracovat. Přitom zjistíme zajímavou věc - součet hybností je roven 0.

V takové soustavě bude srážka našeho vlaku s vagonem vypadat tak, že těžký vlak bude vždy těžišti blíž a bude se se k němu blížit po nehmotných kolejích k pomaleji, osamělý vagon naopak dál a blížit se bude rychleji. Ke srážce dojde v počátku. Pokud bude srážka dokonale pružná, bude i obraz po srážce symetrický, jako bychom se koukali na film pozpátku. Pokud bude srážka nepružná, budou obě rychlosti po srážce menší, nebo, v mezním případě, se k sobě tělesa připojí a zůstanou navěky v počátku nehybně stát. Myslím, že je zřejmý celý rozsah mezi dokonale pružnou a dokonale nepružnou srážkou.

Tím, že jsme vyšachovali ze hry hybnosti (součet je pořád 0), můžeme zkoumat, jak se ne/zachovává kinetická energie.

Ještě malinká poznámka, v mikrosvětě, jako třeba částice v plynu, jsou všechny srážky dokonale pružné, zatímco v makrosvětě není dokonale pružné nic.
Přidat komentář do diskuze ▾