Zasada zachowania pędu (chyba) 2.

[piasek101]

425753.htm
Tu już o tym było (gdybym edytował nikt by nie zajrzał, stąd nowy wątek) - jak pojawią się odpowiedzi można będzie wszystko scalić (albo i nie).

Ciało (I) o masie \(\displaystyle{ 0,1kg}\) porusza się z prędkością \(\displaystyle{ 3m/s}\).
Uderza (tu mój domysł - sprężyście) w nieruchome ciało (II) o masie \(\displaystyle{ 200g}\) nadając mu prędkość \(\displaystyle{ 2,01m/s}\). Jaką wartość prędkości ma ciało (I) po uderzeniu ?

Zgodnie z tym co dostałem pod linkiem (zasada zachowania pędu) mamy : szukana prędkość to \(\displaystyle{ 1,02m/s}\) (o zwrocie przeciwnym niż początkowa prędkość ciała (I), bo z równania dostaniemy ją z minusem).

Jak w oparciu o zasadę zachowania pędu (bo problem jest z tego działu) mamy wykazać, że otrzymany wynik nie ma sensu ?

[kerajs]

W oparciu o zasadę zachowania pędu nie można tego wykazać, gdyż właśnie z niej wyliczona została szukana prędkość. Nieprawdziwość wyniku, a raczej nieprawdziwość przyjętego założenia (że \(\displaystyle{ v_2'=2,01 \ \frac{m}{s}}\)) wykazuje zasada zachowania energii.
Przy założeniu że na zderzające się obiekty nie działają siły zewnętrzne, suma energii kinetycznych obu kul przed zderzeniem nie może być mniejsza niż po zderzeniu. A tu tak jest.

[piasek101]

No właśnie - zasada zachowania energii mi to wyjaśnia - to wiedziałem.

Zastanawiałem się czy bez niej by poszło.

Wczorajszy przykład (ten pod linkiem) nasunął mi wątpliwości - on był z graniczną prędkością.

Czyli mam potwierdzenie, że pęd mi tego nie wyjaśni.

[edit] Albo (może jeszcze ktoś tu zajrzy) - zadanie należałoby rozwiązywać właśnie w oparciu o zasadę zachowania energii i prędkość ciała (I) ma być mniejsza (niż błędnie wyznaczona z pędu).

[korki_fizyka]

Diabeł tkwi w szczegółach. Domyślnie zakładasz zderzenie sprężyste a wcale tak nie musi być.

[kerajs]

Domyślnie zakładasz zderzenie sprężyste a wcale tak nie musi być.

Skąd takie przypuszczenie?


Problem, jak już pisałem, jest w narzuconej przez treść zadania błędnej prędkości drugiej kuli.
Łatwo można wykazać że przy zderzeniu centralnym jak w treści zadania powinno zachodzić:
\(\displaystyle{ v_2' \le \frac{2v_1}{ \frac{m_2}{m_1}+1 }\\
v_2' \le 2 \ \frac{m}{s}}\)