Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
Zdravím. Jestliže by na zem volným pádem padalo těleso a od jeho dopadu byste měli určit jeho další chování, jak byste postupovali? Jak určit, zda se odrazí, nebo zda se bude jen kutálet, kolikrát se odrazí, jak daleko, po jaké dráze... Kdy jej mohu považovat za indeálně pružné? Jak se chová ideálně pružné těleso? Jak prostě určit informace o tom, co se bude dít?
Já dokážu určit, s jakou rychlostí a kinetickou energií dopadne, ale dál se už ztrácím.
Prosím o pomoc, děkuji.
Offline
Zdravím,
já bych zjistila - na co dopadá:
- rovina podložky, na kterou dopadá, je kolmá směru pádu (nebo ne),
- podložka je schopná zajistit zcela pružný odraz (nebo ne).
V případě, že kolmá a zcela pružná, potom nedochází ani ke ztrátě energie, ani ke změně směru pohybu a bude ideální stav "dopad - odraz na stejnou výšku, ze které padal - opět dopad atd.).
Pokud alespoň jedně z podmínek "nebo ne", potom buď dochází ke ztrátě energie a po odrazu vyskočí na menší výšku (nebo i zůstane ležet nebo může podložku prorazit dokonce), nebo změní směr, nebo oboje - např. tak.
Chce to konkrétní popis, možná pomůže toto téma a příspěvek kolegy anes.
Offline
↑ jelena:
Tak řekněme, že rovina dopadu vůči rovině pádu kolmá bude. Jestliže by zajistila zcela pružný odraz, předmět by se odrážel do nekonečna a došlo by k ideálnímu případu, kterého asi v reálném světě nedocílíme?
Přejdu do reality. Může třeba při dopadu nedokonalostí pružnosti spotřebovat 25% energie? Co se stane dál? Jak vypočítám, o kolik se odrazí a jak vypočítám, kdy už se bude jen kutálet? Bylo psáno, že půjde o šikmý vrh. Ale jak vypočtu jeho úhel?
Kdybychom porovnali těžší a lehčí předmět, který spadne volným pádem, tím spotřebuje nějakou Ek, ale přitom mu ještě trochu zbyde, urazí větší kus lehčí nebo těžší?
Mockrát děkuji.
Offline
Zdravím,
↑ numeriprimi: tak jde li o šikmý vrh se kterým máš dělat nějaký pokus (ve vakuu asi (snad, jinak by to byla početně celkem námaha)), tak by to šlo pěkně idealizovat. Jak psala↑ jelena:, úhel odrazu znáš, ten se rovná úhlu dopadu. Kinetickou energii, kterou bude mít předmět těsně před dopadem lehce určíš (z počátečních podmínek- jakou rychlostí byl předmět vypuštěn, do jaké výšky se nad podložkou dostal..). Tedy, když víš, pod jakým elev. úhlem a jakou rychlostí byl předmět vypuštěn, můžeme pokračovat. Kdyby byl ideálně pružný, odrazí se se stejnou energií, tedy do stejné vzdálenosti a výšky. Takže teď už jen změříš o kolik se zmenšila jeho trjektorie, určíš o kolik procent se k tomu zmenšila energie (úbytky na hmotnosti lze zenedbat) a z toho můžeš sestavit jednoduchou exponenciálu a dopočítat, kdy už mu žádná energie nebude, aby se ještě odrážel...
Offline
↑ TomF:
Já to myslela tak, že těleso nejprve z určité výšky padá volným pádem, nemyslela jsem to jako šikmý vrh.
Šikmý vrh nastane, až se o tu zem při dopadu odrazí? A co když neznám úhel dopadu, ani odrazu? Určím to z hmotnosti, rychlosti, či kinetické energie tělesa? Pak tedy nastává šikmý vrh pod určitým úhlem, čímž při dopadu ztrácí opět nějakou energii. A žádnou energii přitom nepřičítám? Žádnou nezíská tím, že letí tím šikmým vrhem určitou rychlostí? Ale jak zjistím, že se znovu odrazí? Jaká je hranice v tom, že se buď znovu odrazí, nebo se začne prostě jen kutálet, jako když člověk hodí kámen na zem od balónu, který by se možná vícekrát odrazil? Jasně, balón je pružnější, ale to není tak spolehlivé vysvětlení.
Offline
↑ numeriprimi: To jsem to asi špatně pochopil, omlouvám se, myslel jsem, že máš nějakým pokusem demostrovat neokonalou pružnost reálných těles... O co tedy jde? Dostali jsme se k tomu, že podložka je dostatečně rovná a těleso na ní padá kolmo, nebo ne? Potom úhel, o který se po odrazu odchýlí směr odrazu od směru dopadu bude přece záležet jen na trvaru tělesa (tak nějak jsem předpokládal, že se bavíme o tělese, ktré má ideální tvar- koule a můžeme předpokládat úhel dopadu= úhel odrazu (nebo částice třeba)). Když chceš vědět, s jakou energií se těleso odrazí, musíš samozřejmě znát jeho vnitřní strukturu (jinak vypadá míč a jinak keramický hrníček), podle složení se přece mění nabytá kinetická energie (z pádu z výšky nad podložkou) na složky jako E-pružnosti, teplo, rušení mezimolekulárních (u hrnečku) i meziatomvých vezeb atd.
U ideálního pružného tělasa by se všechna energie přeměnila na energii pružnoosti a odrazilo by se stejně vysoko...
Určit, kdy se bude těleso jen tak kutálet a neodrazí se? To nese takový problém, totiž ono i těleso, které se nám "na oko" zdá, že se neodrazilo, se veskutečnosti o něco málo odrazí (i v prípadě kousků hrnečku, nebo těžkého kamene, dělové koule.. puštěného na zem (to kdy se propadne do hlíny je záležitost podložky)), nebo se neodrazí a bezprostředně vzniknou nové vazby s podložkou na což se spotřebuje energie... (např., když hodíš na zem kousek modelíny...)
Offline
Fajn, děkuji, vychrlím další dotazy, smím-li.
Takže řekněme, že těleso spadne volným pádem na zem, v tu chvíli se určitou kinetickou energií, která zbyla, ideálně odrazí do šikmého vrhu s úhlem 45°, nepletu-li se, urazí tak největší vzdálenost?
Pak z oné energie při dopadu ztrácí opět stejnou část? A nějaká energie zbyde. Každopádně bude platit, že se odrazí o menší uhel, viďte? Jen nevím, jak pak ten úhel určit. Může být jeho velikost přímo úměrná aktuální kinetické energii? Nebo by už nejspíš bylo lepší považovat, že kinetická energie se využila na pohyb už spíše na zemi, s minimální velikosti úhlu?
Kdybychom takhle volným pádem házeli dva různé šutry, jeden o dost těžší než druhý. Větší kinetickou energii bude mít větší, ale který urazí větší dráhu?
Offline

↑ numeriprimi:
Omlouvám se, že vstupuji do tématu, ale dle mého, pokud těleso dopadne na vodorovnou podložku volným pádem, tak se nemůže v ideálním případě odrazit pod nějakým úhlem. Bude poskakovat na stejném místě ( buď stále do stejné výšky, nebo při strátě energie se výška bude zmenšovat)
V případě dopadu pod nějakým úhlem by se opět v ideálním případě odrazilo těleso podle zákona odrazu, jen by při strátě energie nedoletělo šikmým vrhem do takové dálky ( i výšky ). Ale těch možností je velice mnoho
Offline
No, nejspíš to blbě popisuji, ale těmi dalšími zprávami jsem už nemyslela ideální případ, už jsem od něj pominula, šla do reálné situace, volný pád na kolmou podložku, následný odraz o jakýsi úhel díky nedokonalé pružnosti.
Offline
↑ numeriprimi:Dobře, a jaká je tedy nakonec otázka, co konkrétně tě zajímá? Nevím jestli ch eš něco počítat, ale takhle to asi nepujde. Ono v reálných situcích je ten proces nakonec hrozně složitý a s velkou nepravidelností těles je to ještě horší. Např. spadne nepravidelný kámen na betonový povrch. Co se všechno děje? jednoduše jen ilustračně: spadne třeba na nějaký z "výčnělků" , ten se pravděpodobně ulomí (ruší se mezimolekulární vazby v krystalu), odštípne se i kousek betonu- to samé, kámen i beton se zahřívají a vyzařují teplo do okolí..., když se kámen dostane (i převalením třeba) přes "výčnělky" s těžištěm co nejblíže k podložce, pak teprve se může, zbyla-li ještě nějaká energie "odrazit" pod nějakým úhlem, který závisí na složkách pohybu těžiště, než se kámen mohl odrazit(+po odrazu může rotovat..)... nebo se po dopadu rozpadne.... jen malý výčet toho jak se užije kinetická energie z pádu, vše je závislé na mnoha podmínkách, které asi těžko určíš
Offline