*** Fysikuppgiftstråden [För de som inte vill skapa en egen tråd] ***

Man kan härleda sambandet mellan impuls och rörelsemängd på följande sätt:

a = (v - v_0)/(Δt)

F = ma ger

F = m*(v - v_0)/(Δt)

F = (mv - mv_0) /(Δt)

F * Δt = mv - mv_0

Eftersom F * Δt = I betyder att

I = mv - mv_0

P = m * v ger

I = p - p_0.

Tycker ni det här är en bra och adekvat härledning för impulslagen? (Vilken säger oss att impuls är förändringen i rörelsemängd. Hur tolkar ni det?)

Helt OK för gymnasienivå skulle jag säga. När du lärt dig om derivator och integraler kan du förfina genom att gå över till oändligt korta intervall.

Ska räkna trycket av en 6,4kg vikt på en platta med en yta av 7.065 cm2.
Antog att jag skulle räkna i kvadratmeter då trycket ska anges i pascal och använder (6,4*9,82)/((0,00015^2)*3,14) = 8895683 pa (vilket känns väldigt orimligt för den lilla vikten).
Checkar jag med tryckkalkylator så tror jag det blir rätt (88956.83 Pa) om jag använder 0,015 istället för 0,00015, fast då anges ytan väl i kvadratdecimeter?

Vad missar jag?

Edit: Löste det nu genom att istället ange trycket i N/cm2 och multiplicera med 10^4, men skulle vara trevligt att ändå veta vad jag gjorde fel i början.

Jag förstår inte riktigt hur man skall resonera på den här uppgiften. Hur menar de att sambandet mellan rörelsemängd och tid skall hänga ihop? Rörelsemängden är ju en produkt av massan och hastigheten medan tid, i det här sammanhanget, är kvoten mellan kraft och impuls.

Du skall beräkna tryck och du känner två av tre storheter. Se till att alla värden står i SI-enheter. Tryck beräknas enligt p = F/A där F är tryckkraften och A är arean.

Tänk på att hastigheten inte är konstant om stenen faller fritt. Vad händer om man bara tänker på gravitationsaccelerationen? Vad ändras om man sedan tar hänsyn till luftmotståndet också?

a) Hastigheten bör öka (eftersom gravitationen "trycker på" mer och mer) vilket leder till att rörelsemängden ökar då massan är oförändrad. Är det graf B som är rätt?

b) Rörelsemängden bör minska eftersom luftmotståndet motverkar hastigheten, även här är massan oförändrad. Ingen av graferna visar dock detta..

(Har inte facit till just den här uppgiften, varför jag postar en färdiglöst uppgift).

"En biljardboll med massan m rör sig med hastigheten v och kolliderar i en rak stöt mot en likadan biljardboll i vila. Vilka hastigheter får bollarna efter stöten om den kan anses vara elastisk?"

Jag har alltså att

Boll 1

Innan stöt:
m, u_1

Efter stöt:
m, v_1

Boll 2

Innan stöt:
m, 0 (u_2)

Efter stöt:
m, v_2

Eftersom stöten är elastisk bevaras rörelsemängden och följande samband gäller:

mu_1 + mu_2 = mv_1 + mv_2

u_2 är - som känt - lika med 0

mu_1 = mv_1 + mv_2

Den gemensamma hastigheten för båda kulor efter stöten är v1 + v2

Jag bryter ut massan:

mu_1 = m(v_1 + v_2)

Dividerar med massan:

u_1 = v_1 + v_2

Svar: Kulorna kommer färdas med samma hastighet som kula 1, den som hade hastigheten v, hade innan stöten ägde rum. Något numeriskt värde går inte att få fram med den givna data.

Ja, graf B är rätt svar på deluppgift a). På deluppgift b) behöver du tänka på att i början så spelar luftmotståndet inte så stor roll. Det kommer in i bilden när stenen fått upp farten lite.

Nästan rätt. Det du bör skriva är att summan av hastigheterna efter stöten är lika med den ursprungliga hastigheten för kulan som stöttes.

En 14 g tung gevärskula träffar ett rätblock, som väger 1,20 kg. Blocket finns direkt framför mynningen på geväret. Det rör sig 7,2 m innan det stannar. Man bestämmer friktionskoefficienten till 0,28. Med vilken hastighet lämnar kulan geväret?

Jag har att:

m_kula = 0,014 kg

m_block = 1,20 kg

Sträckan som kulan färdas innan den stannar = 7,2 m

μ = 0,28

Borde inte rörelseenergin som kulan har omvandlas till friktionsarbete? Jag ansätter följande utifrån premissen att rörelseenergin omvandlas till friktionsarbete.

m_kula * v² / 2 = W ⇔ Fs ⇔ μF_n*s ⇔ μ*m*g*s

Alltså

m_kula * v² / 2 = μ*m*g*s

Ger
v_kula = √(3393) ⇔ 58,25 m/s vilket inte stämmer. Måste jag tillämpa rörelsemängdens bevarande, och i så fall, varför?

Jag tror att jag har missuppfattat uppgiften. Det är väl träblocket som rör sig 7,2 meter? Måste rörelsemängden hos träblocket vara lika stort som det hos gevärskulan?