Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) Zasada zachowania pędu. Zasada zachowania energii mechanicznej.

Ważne pojęcia potrzebne do rozwiązania zadania

Zderzenia centralne sprężyste.
Zasada zachowania pędu.
Zasada zachowania energii mechanicznej.
Energia kinetyczna.
Pęd.
Zmiana pędu.

ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka,      Magnetyzm,    Prąd elektryczny,       Energia,    Szybkość ruchu,    Kinematyka,         RUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,       Elektromagnetyzm,     Rzuty,    

Zderzenie idealnie sprężyste ciał zachodzi wtedy, gdy nie ma straty energii mechanicznej układu.

Oznacza to, że suma energii kinetycznej obu ciał po zderzeniu równa jest sumie energii kinetycznej ciał przed zderzeniem.

Zadanie

W spoczywającą kulę o masie m₂ uderza kula o masie m₁.

Przed zderzeniem kula m₁ poruszała się z prędkością v₁.

Zderzenie jest centralne i całkowicie sprężyste.

Obliczyć prędkości kul po zderzeniu.

Pojęcia i prawa potrzebne do rozwiązania zadania

pęd ciała,
energia mechaniczna ciała,

energia kinetyczna ciała,

energia potencjalna ciała,

zderzenie,

zderzenie centralne,

zderzenie sprężyste,

zasada zachowania pędu,

oddziaływania zewnętrzne,

zasada zachowania energii mechanicznej,

ruch prostoliniowy,

Rozwiązanie

Pomijamy efekty występujące w trakcie zderzenia.

1. Wielkości dane i szukane

Wypisujemy dane i szukane.

Wykorzystujemy zasada zachowania pędu - nie ma oddziaływań zewnętrznych na zderzające się kule.

Całkowity pęd układu przed zderzeniem równy jest całkowitemu pędowi układu po zderzeniu.


2.
Pęd po zderzeniu.
Zderzenie jest całkowicie sprężyste - zachowana jest energia mechaniczna.

Energie potencjalną, przed zderzeniem i po zderzeniu, wzajemnego oddziaływania ciał pomijamy.

Przed zderzeniem ciała mają tylko energię kinetyczną, po zderzeniu też mają tylko energię kinetyczną.

Energia kul przed zderzeniem i po zderzeniu.
Układ równań.

3. Przekształcenie równań.

Wykorzystanie własności wyrażeń algebraicznych.
Wyłączamy wspólny czynnik przed nawias i stosujemy wzory skróconego mnożenia.



4. Sprawdzenie
Sprawdzenie warunków matematycznych - ich realności fizycznej.



5.
Przekształcenie równań i wykorzystanie ich własności.



6.
Wyprowadzenie związku między prędkościami.



7.
Wykorzystanie związku między prędkościami.



8.
Obliczenie prędkości kuli pierwszej po zderzeniu (uderzającej).
Wyprowadzenie zależności na prędkości kuli uderzonej po zderzeniu.



9.
Dalsze przekształcenia.





10.
Wyrażenia na prędkości kul po zderzeniu.



ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka,      Magnetyzm,    Prąd elektryczny,       Energia,    Szybkość ruchu,    Kinematyka,         RUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,       Elektromagnetyzm,     Rzuty,    

11.
warunek specjalny - równość mas kul. Następuje wtedy wymiana prędkości.



12.
Warunek specjalny - kula uderzana jest masywniejsza. Następuje odbicie kuli uderzającej.



Więcej zadań z mechaniki (ruch, siły, energia, praca, tarcie) patrz
9000. Spis zadań z mechaniki

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m₂ ma masę 3 razy większą niż ciało m₁. Siła działająca na ciało m₂ jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m₁? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

 2013-04-30