Popolnoma elastični trki v eni dimenziji – problemi in rešitve

1. 200-gramska krogla A, ki se premika s hitrostjo 10 m/s, udari v mirujočo 200-gramsko kroglo B. Kolikšna je hitrost krogle A in krogle B po trku?

Znano:

Masa krogle A (m A ) = 200 gramov = 0.2 kg

Masa krogle B (m B ) = 200 gramov = 0.2 kg

Hitrost krogle A pred trkom (v A ) = 10 m/s

Hitrost krogle B pred trkom (v B ) = 0

Iščemo: hitrost krogle A (v A ') in hitrost krogle B (v B ') po trku.

Rešitev:

v A ' = v B = 0

v B ' = v A = 10 m/s

[irp]

2. Dva telesa z enako maso se približata drug drugemu, trčita in se nato odbijeta. Hitrost mase A pred trkom je 8 m/s, hitrost mase B pred trkom pa 12 m/s. Kakšna je velikost in smer hitrosti mase A in mase B po trku?

Znano:

Masa A (m A ) = m

Masa B (m B ) = m

Hitrost mase A pred trkom (v A ) = -8 m/s

Hitrost mase B pred trkom (v B ) = 12 m/s

Znak plus in minus pomenita, da se predmeti gibljejo v nasprotni smeri.

Iščemo: velikost in smer hitrosti mase A (v A ') in mase B (v B ') po trku

Rešitev:

Pri popolnoma elastičnem trku, če imata telesa enako maso, je hitrost telesa A po trku (vA ' ) = hitrost telesa B pred trkom (vB ) in hitrost telesa B po trku (vB ' ) = hitrost telesa A pred trkom (vA ).

Če se pred trkom A premakne desno, B pa levo, se po trku A premakne levo, B pa desno.

Telesa imata enako maso in trk je popolnoma elastičen, zato si oba telesa izmenjata hitrost.

v A ' = -v B = -12 m/s

v B ' = v A = 8 m/s

Znak plus in minus pomenita, da se predmeti gibljejo v nasprotni smeri.

[irp]

3. Predmet A, ki tehta 2 kg in se giblje s hitrostjo 10 m/s, trči v kroglo B, ki tehta 4 kg in se giblje s hitrostjo 20 m/s. Če je trk popolnoma elastičen, kakšna je hitrost predmeta A in predmeta B po trku?

Znano:

Masa A (m A ) = 2 kg

Masa B (m B ) = 4 kg

Hitrost telesa A pred trkom (v A ) = 10 m/s

Hitrost telesa B pred trkom (v B ) = 20 m/s

Iščemo : hitrost objekta A (v A ') in hitrost objekta B (v B ') po trku.

Rešitev :

Pri popolnoma elastičnem trku , če imajo telesa enako maso in se približujejo drug drugemu, se hitrost telesa po trku izračuna po tej formuli:

Popolnoma elastični trki v eni dimenziji – problemi in rešitve 1

Hitrost telesa A po trku:

Popolnoma elastični trki v eni dimenziji – problemi in rešitve 2

[irp]

4. 100-gramsko telo, ki se giblje s hitrostjo 20 m/s, zadene popolnoma elastično steno. Kolikšna je velikost in smer hitrosti telesa po trku?

Znano:

Masa (m A ) = 100 gramov = 0.1 kg

Masa stene (m B ) = neskončno

Hitrost mase pred trkom (v A ) = 20 m/s

Hitrost mase po trku (v B ) = 0

Iščemo : velikost in smer hitrosti po trku

Rešitev:

Če je v B = 0, m A zelo majhno in m 2 zelo veliko, potem je v A ' = -v A in v 2 ' = 0.

Znak plus in minus pomenita, da se predmeti gibljejo v nasprotni smeri.

5. Na spodnji sliki sta prikazani dve krogli, A z maso 2 kg in krogla B z maso 5 kg, pred in po trku. Če je trk popolnoma elastičen, kolikšna je hitrost krogle A pred trkom?

Znano:

Masa krogle A (mA) = 2 kgPopolnoma elastičen trk – problemi in rešitve 1

Masa krogle B (m B ) = 5 kg

Hitrost krogle B pred trkom (v B ) = 2 m/s

Hitrost krogle A po trku (v A ') = 5 m/s

Hitrost krogle B po trku (v B ') = 4 m/s

Obe krogli se premikata v desno, zato je njuna hitrost pozitivna.

Iščemo: Hitrost kroglice A pred trkom (v A )

Rešitev:

mA vA +mB vB = mA vA' + mB vB"

2(v A ) + (5)(2) = (2)(5) + (5)(4)

2(v A ) + 10 = 10 + 20

2(v A ) + 10 = 30

2(v A ) = 30 – 10

2(v A ) = 20

v A = 20/2

v A = 10 m/s

[irp]

6. Predmeta A in B potujeta vzdolž vodoravne ravnine, kot je prikazano na spodnji sliki. Če je trk popolnoma elastičen in je hitrost predmeta B po trku 15 m/s1 , kolikšna je hitrost predmeta A po trku?

Znano:

Masa predmeta A (mA) = 5 kgPopolnoma elastičen trk – problemi in rešitve 2

Masa predmeta B (m B ) = 2 kg

Hitrost telesa A pred trkom (v A ) = 12 m/s

Hitrost telesa B pred trkom (v B ) = 10 m/s

Hitrost telesa B po trku (v B ') = 15 m/s

Oba telesa se pred trkom in po njem premakneta v desno, tako da je njuna hitrost pozitivna.

Iščemo: Hitrost telesa A po trku (v A ')

Rešitev:

mA vA +mB vB = mA vA' + mB vB"

(5)(12) + (2)(10) = (5)v A ' + (2)(15)

60 + 20 = (5)v A ' + 30

80 = (5)v A ' + 30

80 – 30 = (5)v A '

50 = (5)v A '

v A ' = 50/5

v A ' = 10 m/s

[id_paketa wpdm='1156']

  1. Problemi z linearnim momentom in rešitve
  2. Problemi z zagonom in impulzom ter rešitve
  3. Problemi in rešitve popolnoma elastičnih trkov v eni dimenziji
  4. Popolnoma neelastični trki v eni dimenziji: problemi in rešitve
  5. Neelastični trki v eni dimenziji, problemi in rešitve

Pustite komentar