Matematické Fórum

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

#1 22. 02. 2020 19:15

Anonym3
Příspěvky: 77
Reputace:   
 

Mechanická práce, energie a výkon

Dobrý den,

vůbec si nevím rady s tímto příkladem, netuším, jak postupovat: Koule o hmotnosti m narazí do nehybné koule o hmotnosti M a spojí se s ní. Jaká část kinetické energie koule se změní na energii? (Předpokládáme ráz dokonale nepružný)
a)    1-m2/ (m + M)2
b)    m/(m+M)
c)    M/(m+M)
d)    m/M
Správná odpověď má být c).

Děkuji Vám za postup a vysvětlení.

Offline

 

#2 22. 02. 2020 19:35 — Editoval Ferdish (22. 02. 2020 19:35)

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: Mechanická práce, energie a výkon

Keďže je to nepružná zrážka, obe gule sa po zrážke spoja a budú pohybovať ako jedno teleso s hmotnosťou m+M.

Rýchosť V ktorou sa toto teleso bude pohybovať bude určite menšia, než rýchlosť v ktorou sa pohybovala samotná guľa s hmotnosťou m.

Bude treba aplikovať zákon zachovania hybnosti, aby si zistila veľkosť rýchlosti V.

Offline

 

#3 22. 02. 2020 19:37

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Mechanická práce, energie a výkon

No, při jakémkoliv typu srážky se zahovává hybnost - tj. celková hybnost před srážkou a po srážce musí být stejná.

Bohužel díky trochu nešťastným písmenkům to bude lehce nesrozumitelné...


malá koule m má rychlost v, velká koule M má rychlost V (=0).

Před srážkou je tedy celková hybnost m*v + M*V, což je tedy jen m*v.

Po srážce je celková hmotnost (m+M) a rychlost označím třeba vV, takže hybnost je (m+M)*vV

Hybnosti se rovnají, takže m*v = (m+M)*vV

A teď energie:

Původní energie pocházela jen od té malé koule (velká byla v klidu), takže před srážkou byla
E = 1/2 m v^2

Po srážce je pohybová energie 1/2 (m+M) vV^2

Rozdíl těchto energií dá enerii, která se při srážce "ztratila" (=rozptýlila, přeměnila na teplo).

Otázka ovšem je "jaká část energie se ztratila", takže je to třeba vztáhnout k té původní energii.

Počítat už umíš, né?

Offline

 

#4 22. 02. 2020 20:07

Anonym3
Příspěvky: 77
Reputace:   
 

Re: Mechanická práce, energie a výkon

Děkuji, už vím.

Offline

 

#5 22. 02. 2020 20:09

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Mechanická práce, energie a výkon

Lze na to ovšem přijít i bez počítání....

možnost a) můžeme vyloučit rovnou jako nefyzikální (není možné sčítat číslo a fyzikální veličinu, 1-m^2)


Dále - výsledek musí být v rozsahu 0...1 (není možné aby se přeměnilo méně než 0% nebo více než 100% energie). Takže můžeme vyloučit i variantu d)

Dále už selským rozumem - pokud ta letící koule (o hmotnosti m) bude mnohem těžší než ta stojící (o hmotnosti M), tak si srážky "ani nevšimne" ... asi jako když by letící Země narazila do stojícího chrousta....

Takže pro situaci m >> M (tedy M->0) musí vycházet 0 (skoro žádná část energie se nespotřebuje) a to splňuje jen varianta c)

Offline

 

#6 24. 02. 2020 16:01

KennyMcCormick
Příspěvky: 1677
Reputace:   49 
 

Re: Mechanická práce, energie a výkon

možnost a) můžeme vyloučit rovnou jako nefyzikální (není možné sčítat číslo a fyzikální veličinu, 1-m^2)

Tam to bude myšleno jako
$1-\frac{m^2}{(m + M)^2}$. 🙂


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#7 24. 02. 2020 18:17

Anonym3
Příspěvky: 77
Reputace:   
 

Re: Mechanická práce, energie a výkon

Prosím Vás, ještě bych potřeboval pomoct s tímto příkladem. Zde rozděluji výkon, mám tady dva výkony... jak to poznám, že tady mám počítat se dvěma výkony? Já jsem to udělal tak, že jsem si dopočítal dráhu přes vzorec P=(F.s)/T... a pak jsem dopočítal zrychlení P=m.a.v == a=P/(m.v)... proč to tak nemůže být a musím to počítat podle níže znázorněného příkladu?
//forum.matweb.cz/upload3/img/2020-02/64640_Bez%2Bn%25C3%25A1zvu.png

Offline

 

#8 24. 02. 2020 18:44

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Mechanická práce, energie a výkon

↑ KennyMcCormick:
No jo, to je pravda ... pak to samozřejmě takto jednoduše nejde...

Offline

 

#9 24. 02. 2020 18:48

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5360
Reputace:   130 
 

Re: Mechanická práce, energie a výkon

↑ Anonym3:
No, podle mě výkon dle vztahu

$P = \frac{F \cdot s}{T}$

je obecně jiný výkon než dle vztahu

$P = F \cdot v$


Pokud se rychlost mění, tak ten druhý výkon je okamžitý, a ten první je průměrný (během času T)

Offline

 

#10 25. 02. 2020 20:26

Anonym3
Příspěvky: 77
Reputace:   
 

Re: Mechanická práce, energie a výkon

↑ MichalAld:
Děkuji, já si to hned neuvědomil.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson