Естественные науки
Не могу решить простую задачу по физике. как сочетаются законы сохранения импульса и энергии?
Тело массой 1 кг со скоростью 100 м/с столкнулось с телом массой в 100 кг и остановилось, другое тело начало двигаться. Я так думаю: по закону сохранения импульса м2*в2=м1*в1 то есть 1 кг * 100 м/с = 100 кг * 1 м/с. То есть второе тело тяжелое стало двигаться в 100 раз медленней так как его масса в 100 раз больше. Логично? Непонятно другое: энергия м1*в1*в1/2 из первого тела до столкновения 1*100*100/2=5000 дж перешла во второе 100*1*1/2=50 дж. Не сходится что-то?
Деточка, в твоей задаче происходит неупругий удар, то есть кинетическая энергия первого тела неполностью передается второму телу. А кинетическая энергия сохраняется только при абсолютно упругом соударении. При таком соударении первое тело в твоем случае должно было бы отскочить от второго и двигаться обратно почти без потери скорости. А потерянная кинетическая энергия в твоем случае перешла в тепловую, выделившуюся при столкновении. В твоем случае - 99% энергии ушло в тепло. Все элементарно просто.
Напомню тебе, что в физике рассматриваются обычно два случая. Это АБСОЛЮТНО упругий удар, когда сохраняется и кинетическая энергия, и импульс (близкий пример - столкновение двух теннисных мячиков, желательно в воздухе) , и АБСОЛЮТНО неупругий удар, когда два тела, столкнувшись, продолжают двигаться вместе с одной и той же скоростью как единое тело (близкий пример: пуля застревающая в деревянном бруске) . В природе же абсолютно упругих и абсолютно неупругих ударов не существует (например, шары, столкнувшись в воздухе, деформируются при столкновении, и часть энергии переходит в тепловую, а та же пуля, прежде чем застрять в бруске, вышибает из него некоторое количество осколков, двигающихся в разные скорости с разными скоростями) . Все случаи - ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ. Вот у тебя как раз - типичный ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ случай. Именно так и можно рассчитать в твоем случае количество выделившегося при столкновении тепла - 4950 джоуль.
Напомню тебе, что в физике рассматриваются обычно два случая. Это АБСОЛЮТНО упругий удар, когда сохраняется и кинетическая энергия, и импульс (близкий пример - столкновение двух теннисных мячиков, желательно в воздухе) , и АБСОЛЮТНО неупругий удар, когда два тела, столкнувшись, продолжают двигаться вместе с одной и той же скоростью как единое тело (близкий пример: пуля застревающая в деревянном бруске) . В природе же абсолютно упругих и абсолютно неупругих ударов не существует (например, шары, столкнувшись в воздухе, деформируются при столкновении, и часть энергии переходит в тепловую, а та же пуля, прежде чем застрять в бруске, вышибает из него некоторое количество осколков, двигающихся в разные скорости с разными скоростями) . Все случаи - ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ. Вот у тебя как раз - типичный ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ случай. Именно так и можно рассчитать в твоем случае количество выделившегося при столкновении тепла - 4950 джоуль.
Это означает, что в Вашей задаче кинетическая энергия не сохраняется. И это вполне нормально, т. к. кинетическая энергия сохраняется только при абсолютно упругих ударах. При реальных столкновениях часть энергии переходит в тепло и идёт на разрушение межмолекулярных связей. Ну а закон сохранения импульса в данном случае выполняется.
Когда ружьё стреляет, импульс пули и импульс ружья равны. А вот энергия пули многократно превышает энергию ружья. В формуле кинетической энергии скорость возведена в квадрат. Думаю, что в этом квадрате и есть секрет, больше сказать не хватает знаний.
Всё таки я подумал, в вашем случае часть энергии перешла в энергию движения. А другая часть перешла в тепло, ведь ваша первая масса в 1 кг скорее всего из пластилина, она смялась во время удара и энергия перешла в тепло. Если же столкновение упругое (не пластилиновое) то масса в 1 кг отскочит от 100 кг и большая часть энергии перейдёт в энергию движения массы1 кг.
Всё таки я подумал, в вашем случае часть энергии перешла в энергию движения. А другая часть перешла в тепло, ведь ваша первая масса в 1 кг скорее всего из пластилина, она смялась во время удара и энергия перешла в тепло. Если же столкновение упругое (не пластилиновое) то масса в 1 кг отскочит от 100 кг и большая часть энергии перейдёт в энергию движения массы1 кг.
Агиль Мирмехтиев
Вот и я считал себя знатоком школьной физики, да вот только, рассчитывая отброс тела при попадании в него пули, напоролся на парадокс. Если считать по энергии, то человек чуть ли не на метр подлететь должен от выстрела, а ежели по импульсу, то едва шелохнется (чем и объясняется вполне терпимая отдача)
Надир Зейналов
Вот такое приспособление нужно сделать, чтобы полностью использовать энергию движения пули. Пуля попадает в ловитель, он вращается и накручивает на свою ось трос, который поднимает груз.

Надир Зейналов
Однако, приспособление должно быть намного легче пули, для КПД близкой 100%. В других случаях КПД будет скромным )))
Надир Зейналов
дурацкий интерфейс у нового сайта)))
Вообще-то любой импульс обладает энергией Е=mV^2, поэтому система нелинейна изначально и при передаче импульса передаётся его энергия. Потому и правильно считать по энергии.
Марина Холюкова
Энергией обладает не импульс, а тело. Правда в том, что кинетическая энергия тела однозначно связана с его импульсом: Eк = (p^2)/(2*m). При расчётах нужно учитывать как сохранение импульса, так и сохранение энергии. Но фишка в том, что кинетическая энергия сохраняется только при упругих столкновениях. Во всех остальных случаях кинетическая энергия не сохраняется. А вот импульс по-прежнему будет сохраняться и при неупругих соударениях.
Похожие вопросы
- Противоречие между законом сохранения энергии и законом сохранения импульса
- Физика Динамика и закон сохранения энергии и импульса.
- Закон сохранения импульса или закон сохранения энергии?
- Насколько я знаю, закон сохранения импульса можно выразить из закона сохранения энергии. А можно наоборот, ЗСЭ из ЗСИ?
- Помогите решить физику. Закон сохранения импульса.
- Доказательство Закона сохранения импульса
- необычные 2 задачи про закон сохранения импульса
- Каким именно образом сохраняется закон сохранения импульса ракеты при взлете и чему равен импульс во время взлета ракеты
- Закон сохранения импульса.
- Разве бывают замкнутые системы? Разве это не очередная фантазия физиков? Вот и закон сохранения энергии это из той