Fyzika - Energie
Ahoj, potřebuji poradit.
Představte si soustavu s člověkem uzavřeným v nějakém útvaru, ležícím na velice hladkém povrchu. Člověk uvnitř je schopen vystřelit, pravděpodobně nějakým dělem, malé předměty o dvou různých hmotnostech s určitou rychlostí, jedné vyšší(hmotnost) a druhé nižší. Jak má člověk vystřelit malé předměty, v jakém pořadí, aby dosáhl nejvyšší rychlosti.
Napadlo mě, že kinetické energie těch vystřelených předmětů se musejí rovnat kinetické energii toho tělesa, a jeho rychlost si vyjádřím a spočítám, pak je mi ovšem jedno v jakém pořadí je vystřelí, anebo na tom snad záleží? A pohne se těleso vůbec, ačkoliv je to tedy, myslím, uzavřená soustava?
Představte si soustavu s člověkem uzavřeným v nějakém útvaru, ležícím na velice hladkém povrchu. Člověk uvnitř je schopen vystřelit, pravděpodobně nějakým dělem, malé předměty o dvou různých hmotnostech s určitou rychlostí, jedné vyšší(hmotnost) a druhé nižší. Jak má člověk vystřelit malé předměty, v jakém pořadí, aby dosáhl nejvyšší rychlosti.
Napadlo mě, že kinetické energie těch vystřelených předmětů se musejí rovnat kinetické energii toho tělesa, a jeho rychlost si vyjádřím a spočítám, pak je mi ovšem jedno v jakém pořadí je vystřelí, anebo na tom snad záleží? A pohne se těleso vůbec, ačkoliv je to tedy, myslím, uzavřená soustava?
Odpovědi
Diskuze
Napřed bych odhazoval hmotnější těleso, protože impulz síly (Ft = mv) takto vytvořený bude zrychlovat celkově menší hmotnost zbytku soustavy.
Těleso se vůči okolnímu povrchu určitě pohne, i když se z hlediska okolí jedná o uzavřenou soustavu. Ta uzavřenost se projeví v celkové bilanci - co se nepohne, je těžiště soustavy <odhazované-těleso>+<chlap-v-bedně>, protože na tuto soustavu jako celek nepůsobí žádná vnější síla. Na každou její jednotlivou část ovšem síla působí (je to reakční síla té druhé části), takže vůči sobě se tyhle části určitě pohnou.
Ještě jsem nad tím trochu přemýšlel, ba jsem si některé varianty i spočítal, a zjistil jsem, že s tím pořadím odhazování to vůbec není jednoduché. Hodně tam záleží na tom, JAK se ty věci odhazují.
Pokud odhodíš každou věc STEJNĚ v tom smyslu, že jí dáš stejný impulz síly, platí jednoznačně, že těžší má jít první. Prakticky by ovšem mohl být docela problém takhle se stejným impulzem síly odhazovat tělesa velmi rozdílných hmotností - hodně by záleželo na "technologii".
Pokud by to bylo stejně ve smyslu, že každému tělesu dáš stejnou kinetickou energii, je situace velmi odlišná - výsledná rychlost je hodně závislá na poměru hmotností těch dvou těles i zbylého "chlapa v bedně" a optimální pořadí odhození může být někdy "těžší napřed", někdy "lehčí napřed".
Je to dost zajímavý problém :-)