Zderzenia niesprężyste - zadania cz.2

Aby obliczyć jakiekolwiek zadanie ze zderzeń niesprężystych trzeba najpierw wiedzieć co to jest pęd, a potem zasada zachowania pędu i jak można z niej korzystać. Bez tego nic nie zrobimy.

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak działa pęd? A może chcesz dowiedzieć się, co to jest zasada zachowania pędu? Bez obaw, nie będziemy tutaj robić doktoratów z fizyki, ale parę ciekawostek na pewno Cię zainteresuje. Przygotuj się na wesołą podróż przez świat zderzeń niesprężystych!

Co to jest pęd?

Pęd to taki magiczny wektor, który otrzymujemy, gdy pomnożymy masę przez prędkość ciała. Tak, brzmi to jak czary, ale to tylko matematyka!

Wyobraź sobie, że masz kulę pistoletu o masie 20g, która porusza się z prędkością 340m/s, oraz samochód o masie 1,5t jadący z prędkością 10m/s. Kto wygra w tej rywalizacji pędów? Spójrzmy na to!

Pęd Kuli              

p=0,020kg*340m/s=6,8kg*kg*m/s       

Pęd Samochodu            

p=1500kg*10m/s=15000kg*m/s

Tak jest! Samochód ma zdecydowanie większy pęd niż kula pistoletu. Zaskoczony? Pewnie, że tak! Kula pistoletu kojarzy się ze śmiercionośną prędkością, ale jej pęd jest mniejszy od pędu samochodu.

Dlaczego pęd jest ważny?

Pęd mówi o zdolności poruszającego się obiektu do przewracania innych rzeczy. Kula pistoletu, choć szybka, ma niewielką masę, więc jej pęd też jest mały. Wystrzelony pocisk z pistoletu nie przewróci dorosłego człowieka w kamizelce kuloodpornej. Ale samochód? Nawet jadąc wolno, nie zostawi Cię na miejscu!

Zasada Zachowania Pędu

Teraz, gdy już wiesz, co to jest pęd, przejdźmy do zasady zachowania pędu. To brzmi poważnie, ale jest proste!

Wyobraź sobie, że Ty i kolega rzucacie kulkami z plasteliny. W pewnym momencie kulki zderzają się i przyklejają do siebie. Całkowity pęd po zderzeniu to suma pędu obu kulek przed zderzeniem.

Ta zasada mówi, że pędy obu ciał można do siebie dodawać. Czyż to nie brzmi zabawnie?

Gotowy na Zadanie?

Jesteśmy gotowi na obliczenia! Dzięki tym prostym zasadom i odrobinie matematyki, żadne zderzenie niesprężyste nie będzie już tajemnicą!

Treść zadania

Określ prędkość kul po zderzeniu niesprężystym, jeśli masa jednej jest równa 9kg, a masa drugiej jest równa 3kg.   Prędkość   kuli   pierwszej   wynosi [6,0]m/s, a prędkość kuli drugiej wynosi [0,-9]m/s.

Zacznijmy od zobrazowania tego zjawiska fizycznego.

Mamy do czynienia ze zderzeniem niesprężystym, czyli kulki po zderzeniu zlepiają się. W takich zderzeniach swobodnie możemy korzystać z zasady zachowania pędu. Zgodnie z tą zasadą pędy obu kulek po zderzeniu się sumują.

Pęd to nic innego jak masa razy prędkość.

Z tego równania już doskonale widać, że po lewej stornie mamy to co mamy obliczyć w tym zadaniu , czyli prędkość układu po zderzeniu.

Mieliśmy obliczyć prędkość także to jest koniec zadania, ale czasem możesz mieć polecenie żeby obliczyć nie prędkość tylko wartość prędkości. W takiej sytuacji wystarczyłoby tylko każdą współrzędną prędkości podnieść do kwadratu i spierwiastkować tak jak poniżej.

Zakończenie

Czujesz, że zderzenia niesprężyste i pęd to już Twój temat? Świetnie! Ale to dopiero początek naszej przygody z fizyką.

Nie przegap kolejnych fascynujących artykułów i zadania, które sprawią, że nauka fizyki będzie czystą przyjemnością!

To zadanie znajdziesz na moim kanale Youtube. Zapraszam do subskrybowania :)

https://www.youtube.com/watch?v=1-BAPT1huZM

Dużo dużo więcej zadań z tej tematyki znajdzieszu mnie w kursie online 

https://fizyka-kursy.pl/kurs/ped-momenty