Vybrané kapitoly ze středoškolské fyziky - Pro přípravný kurz k přijímacím zkouškám z fyziky na DFJP Univerzity Pardubice - Dynamika pohybu hmotného bodu
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
Jedná se o soustavu izolovanou, na níž nepůsobí vnější síly, takže je splněna podmínka zákona zachování hybnosti. Hybnost soustavy před srážkou musí být stejná jako po srážce.
p1 + p2 = p
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2) v
Pozor na to, že hybnost je veličinou vektorovou. Protože se obě tělesa pohybují proti sobě, budou se velikosti jejich hybností navzájem odečítat. Zvolíme směr prvního tělesa jako "kladný" (druhého pak logicky jako "záporný") a znaménko výsledku nám pak odhalí směr pohybu spojeného celku po srážce obou těles.
Pro velikosti hybností tedy musí platit
m1v1 - m2v2 = (m1 + m2) v
a tedy výsledná rychlost je
v = = = − 0,2 m.s-1
Odpověď na první otázku:
Po srážce se obě tělesa pohybují společně rychlostí o velikosti 0,2 m.s-1, přitom směr této rychlosti je souhlasný s původním směrem pohybu druhého tělesa (tedy tělesa o hmotnosti 2 kg).
Energie soustavy před srážkou byla
Ek = Ek1 + Ek2 = = 49 J + 225 J = 274 J
Energie soustavy (celku) po srážce potom
Ek′ = = 0,2 J , což představuje pouhých 0,073 % původní hodnoty energie soustavy. Vnitřní síly akce a reakce dávají nulovou výslednici, nemohou proto měnit hybnost, ale konají práci (deformují tělesa při srážce), a proto se energie nezachovává.
Odpověď na druhou otázku:
Po srážce se energie soustavy sníží na hodnotu, jež představuje jen 73 tisícin procenta energie soustavy před srážkou obou těles.