Ontola > Fyzika > diskuze
| Nahlásit

Fyzika - energie

ahoj, nevím si rady s příkladem, pomůže někdo prosím
Na provaze je zavěšena dřevěná kostka o hmotnosti 3,6 kg. Těžiště kostky je ve vzdálenosti 2,5 m od místa závěsu. Na kostku je vodorovným směrem vystřelena střela o hmotnosti 0,020 kg a zůstaně vězet v kostce. Vektorová přímka rychlosti střely prochází těžištěm kostky. Kostka se střelou se odchýlí o úhel 35° od svislého směru. Určete rychlost střely. Predpokládejte, že se kostka neotáčí, odpor vzduchu neuvažujte.
Témata: fyzika

2 reakce

| Nahlásit
Těžíště kostky+střely se zvýšilo na s= 2,5*cos(35) = 2,048m. Kinetická energie střely je rovná zvýšení potenciální energie kostky a střely:
Ek = Ep = g*m*(2,5-2,048) = 10*3,62*0,452 = 16,367J. Rychlost střely tedy byla
v = √(2*Ek/m) = √(2*16,367/0,02) = 40,45 m/sec.

Takhle to vidím. OK?
| Nahlásit
Nezdá se mi, že by rychlost 40 m/s byla charakteristická pro "střelu".

V tomto příkladě se podle mě v principu jedná o (dokonale) nepružný ráz. Při něm neplatí zákon zachování mechanické energie, protože se její část  "ztratí" jako teplo vzniklé v důsledku tření či deformace těles při srážce. Ihned po ní se obě tělesa pohybují společně s počáteční rychlostí v2. Tu už lze určit z výšky h, o niž se při výkyvu spojených těles zvedne jejich těžiště, tzn.

h = 2.5*(1-cos 35°) = ... 0.452 m,
v2 = √(2gh) = ... = 3 m/s

Je-li tedy

m1 = 0.02 kg, v1 = ?, m2 = 3.6 kg, v2 = 3 m/s

pak podle zákona zachování hybnosti (který platí při dokonale nepružné srážce) bude ihned po srážce

m1*v1 = (m1+m2)*v2

-> v1 = (1+m2/m1)*v2 = ...= 543 m/s,

pokud jsem se tedy někde nepřeklepl.

K tomu:

E samotné střely = m1*v1²/2= ... = cca 2948 J,
E sražených těles =
= (m1+m2)*v2²/2 = (m1+m2)*g*h = ... = cca 16 J

Rozdíl těchto energií zřejmě "spolkla" deformační práce, teplo vzniklé třením při průchodu střely dřevem a pod.
 Anonym
Odpovídat lze i bez registrace. Dodržujte pravidla Ontoly
Vložit: Obrázek