[Fizika] Navpični met

Ne rabim več, sem že nagrunto kaj sem delo narobe.

jype od kje tebi znanje fizike? srednja šola al?

Še eno vprašanje:

Na zračni drči se giblje prvi voziček s hitrostjo 1.5 m/s z leve proti desni. Drugi voziček se giblje proti prvemu s hitrostjo 2.5 m/s. Masa prvega vozička je 300g, masa drugega pa 200g. Ob trku se vozička spojita. V katero smer in s kolikšno hitrostjo se gibljeta naprej?

Je tale naloga sploh rešljiva? Nikjer ni omenjeno ali drugi voziček stoji za ali pred prvim vozičko, kar je ključno za rešitev naloge.

hint: gibalna količina

1.5m/s*0.3kg =0.45kgm/s
2.5m/s*0.2kg =0.50kgm/s

Torej gibala se bosta v levo (desni ima večjo gibalno količino kot levi). Ker se spojita je skupna masa 0.5kg. Torej s hitrostjo 0.1m/s. Correct me if I'm wrong.

Mi lahko kda pri tej nalogi kakšn namig? Niti ne vem kako se jo naj lotim.

Dva rolkarja stojita na gladkih tleh. Odrineta se drug od drugega tako, da se začneta oddaljevati vsaksebi s hitrostjo 3 m/s. Masa prvega je 40 kg, masa drugega pa 60 kg. Kolikšna je hireost rolkarjev glede na tla?

Blinder> jype od kje tebi znanje fizike? srednja šola al?

Iz literature (Halliday Resnick Krane za klasično in relativnostno, Dirac, Feynman in Landau za kvantno mehaniko, pa potem še neke knjige o termodinamiki in mehaniki fluidov, ki sem jih predelal, ko mi je zmanjkalo ostalega). Obiskoval sem tudi predavanja na FMF (ki so bila zelo kvalitetna, poklon profesorjema Čopiču in Magajni), nisem si pa vzel časa za študij, kot bi se spodobilo in nisem obiskoval vaj (imel sem službo, na žalost).

Stiro> Mi lahko kda pri tej nalogi kakšn namig? Niti ne vem kako se jo naj lotim.

Niti ni težko: Če bi bila oba težka enako, bi bila hitrost enega 1,5 m/s, drugega pa 1,5 m/s. Ker nista, se bo težji gibal počasneje, lažji pa hitreje - gibalna količina obeh mora biti enaka, zaradi tretjega newtonovega zakona.

Stiro> Na vozičku z maso 2 kg, ki stoji na tleh, deluje 2 sekundi sila, ki se s časom enakomerno zmanjšuje z 12 N na 0N. Kolikšen sunek sile dobi voziček in s kolišno hitrostjo se giblje, ko sila neha delovati.

A smeš uporabljati integrale?

Če ne, potem moraš (ker so zveze v F=ma linearne) skleniti, da je povprečje med 12N in 0N enako 6N in da je to isto, kot če bi 2 sekundi na voziček delovala sila 6N.

Potem lahko za sunek poenostaviš da je 6N * 2s = 12Ns.

Hitrost lahko izračunaš iz gibalne količine: F = dp/dt, pri tebi je to 6N v 2 sekundah, torej dp = 6N/2s = 6kg/ms^2 / 2s = 3 kg/ms, to deliš s težo in dobiš 1,5m/s

Stiro> Za hitrost piše v rešitvah, da je 6 m/s

Sem upal, da boš šel skozi postopek in našel napako. Ali si dejansko pričakoval, da bomo naloge rešili namesto tebe?

Stiro> Kot čas, ki sem ga vstavil v enačbo F=mv/t sem kot "t" vzel polovičo navedenega časa, torej 0.05 s. To pa zato, ker me zanima samo v kolkšnem času žogica pride do stene, kar je polovica časa trka. Druga polovica časa je odboj.

Zanima te, kolikšna je povprečna sila, ki deluje na žogo, ko žoga hitrost spremeni iz 20m/s v eno smer v 20m/s v drugo smer (torej 40m/s).

einstein :P> Zakaj pa ne? ;)

Ker potem ne gre za učenje.

Stiro> Na vozičku z maso 2 kg, ki stoji na tleh, deluje 2 sekundi sila, ki se s časom enakomerno zmanjšuje z 12 N na 0N. Kolikšen sunek sile dobi voziček in s kolišno hitrostjo se giblje, ko sila neha delovati.

Če vemo da je hitrost integral pospeška po času. Pospešek pa je sorazmeren s silo: a = F/m potem je hitrost enostavno poračunati.

Brez uporabe integralov moramo izračunati ploščine na grafu, kar je sorazmerno lažje. Sem spisal postopek na list in tudi označil ploščine trikotnikov: slika. Pri označevanju veličin pod integrali nisem bil dosleden. Upam, da mi boste oprostili.

Precej neprijetna naloga za srednjo šolo, kjer zveze med pospeškom in hitrostjo ne poudarjajo na tak način.

Oprosti ampak ta izpeljava je brez repa in glave. Izračuni, ki se tukaj uporabljajo so ustrezni, samo če računamo grafično. Tako, da brez grafa je to zgolj inverzni postopek iz že poznanega rezultata.

Formula (F1 + F2) / 2 = F je v taki obliki zgolj nekaj kar si si izmislil.

Nadalje si napisal v = F / m . Žal ampak tukaj že enote hudo zgrešiš: (kg * m) / (s^2 * m) = kg / s^2, kar je precej mimo od m/s. Je že kar nekaj let kar sem nazadnje poslušal fiziko vendar mislim da je zmnožek mase in hitrosti enak gibalni količini in ne sili kot si označil.

Poleg tega precej napačno označuješ vektorje, ki jih mimogrede pri tej nalogi sploh ne bi bilo potrebno označevati, saj nas zanima samo absolutna dolžina vektorja sile, ki pa je brez smeri. Množenje skalarja (masa) in vektorja hitrosti ima za rezultat vektor gibalne količine in ne skalar sile.

Tudi moji izračuni so precej površni kar se tiče enot in ustreznih oznak veličin, ampak moj namen je bil prikazati problem grafično. Če se lotiš stvari analitično, je treba malo bolj premisliti kako boš nastavil enačbe. Sem tudi prepričan, da si izhajal iz rezultata in si se nekako prebijal proti začetku, kar je vneslo zgoraj naštete površnosti.

@Jype če pričakuješ, da bo srednješolec opazil napako po tem ko si odvajal gibalno količino po času si precej optimističen. Tudi mene si v tistem izračunu izgubil.

Sem osvežil znanje fizike in ugotovil, da si izbral boljšo pot: F = m*v / t izrazimo hitrost v = F*t / m iz česar sledi v = 6N*2s / 2kg = 6m/s

Precej bolje kot računanje ploščine pospeška.

googleg1> Tudi mene si v tistem izračunu izgubil.

Ja, a ni to dead giveaway, da je nekaj narobe?

Isotropic> jype kaksen ti je bil halliday, bi rekel, da so ble tezke naloge?

Precej lažji kot sem pričakoval, da bo. Lažji od Kladnika, recimo.

Isotropic> a serway poznas?

Ne, nisem še bral.