Fysik- Mekanik- kollisioner?

Har lite svårt att förstå denna uppgiften.

Bild på uppgiften: http://postimg.org/image/hfkga0v4d/



Hittils har jag förstått att kollisionen är inelastisk, det kan man se på bilden hur kollisionen sker.

Jag tänkte att en formel för uppgiften kunde se ut såhär:

m1*v1+m2*v2 =m1*v1^2 + m1*v2^2


och en annan formeln som är :

0,5*m*v1 + 0,5*m*v2

?

Men jag måste slutligen få ut en vinkel, där vet jag inte hur jag ska göra

var inte igår jag läste mekanik

men tänkte såhär: lerans rörelseenergi, Ek_lera=(m_lera*v_lera^2)/2 = 1.8 J

om denna förvandlas till potentiell energi för systemet blir denna Ep=(m_lera + m_kula)*g*h =>

h=1.8/((1.5+0.1)*9.81) = 11.47 cm.

Sen ritade jag en liten triangel och ställde upp cos(a)=(80-h)/80

Rörelsemängden bevaras vid stöten. Efter stöt rör sig m1 (leran) och m2 (kulan) som en kropp med massan M = m1+m2:

m1*v1 + m2*0 = M*v,

vilket ger starthastigheten v = m1*v1/M för pendelrörelsen.

Vi kan anta att den sammansatta kroppens mekaniska energi bevaras under den fortsatta rörelsen. Utnyttja det för att bestämma pendelns utslagsvinkel i vändläget.

Hur tänkte du då? Det där är ingen bra formel!
I vänstra ledet har du ett uttryck som har dimensionen massa (kg) gånger hastighet (m/s), dvs kg*m/s
I högra ledet har du ett uttryck som har dimensionen massa (kg) gånger hastighet (m/s) i kvadrat, dvs kg*m^2/s^2. Det kan aldrig vara något som representerar något fysikaliskt samband.


Det där är ingen formel. En formel har ett vänsterled och ett högerled.
Om du kastar bort 0,5 (var fick du den ifrån?) och byter m mot m1 och m2 så har du ett uttryck som motsvarar summan av de två kropparnas, lerklumpen och kulan, rörelsemängd och det är en bra början. Men du måste sätta detta uttryck, m1*v1 + m2*v2, lika med något annat.
Om du har läst i boken så vet du kanske att rörelsemängden bevaras och då kan du skriva något som liknar
m1*v1 + m2*v2 = m1*u1 + m2*u2 där u1 och u2 är de två hastigheterna efter kollisionen.
Och eftersom lerklumpen fastnar på kulan så vet du att u1=u2=u

Nu kan du alltså räkna ut u och då är problemet reducerat till att räkna ut hur stor utslagsvinkeln blir om hastigheten i bottenläget är u och massan är m1 + m2. Det kan du göra genom att använda att ingen energi går förlorad så skillnaden i lägesenergin vid vändläget och vid startläget är lika med rörelseenergin i startläget.

Tyvärr så blir det inte lägesenergi av all rörelseenergi i lerklumpen eftersom stöten inte är elastisk.
Du måste använda lagen om rörelsemängdens bevarande i stället för att beräkna kulans och lerklumpens gemensamma hastighet efter "sammanstötningen".

Alltså


lerans rörelseenergi, ---> (m_lera*v_lera^2)/2 = lerans rörelse energi


(0,1*6^2)/2 = 1,8 joul


sen så tar jag lagen om rörelsemängdens bevarande:

1/2 * m*v1^2 + 1/2 * m*v2^2 = 1/2 * m*v1^2 + 1/2 * m*v2^2



Jag stryker bort (1/2) på båda sidor eftersom det är onödigt att räkna med det i denna formel.

m*v1^2 + m*v2^2 = m*v1^2 +m*v2^2



Men eftersom jag bara vet lerklumpens hastighet och inte kulans så ser väl uträkningen ut såhär?


1,5*v1^2 + 0,1 * 0,6^2 = 1,5*v1^2 + 0,1*0,6^2


Sen så löser jag ut v1 ? ser nästa steg ut såhär?


1,5*v1^2 + 3,6 = 1,5*v1^2 + 3,6

Funderade på frågan, och jag resonerar lite såhär just nu.


rörelsemängd är p=mv och inte i kvadrat eller delat med 2. Det som flashbackaren tubis hade räknat ut i början var rörelseenergi. Inte samma sak.

Och vidare sitter massorna ihop sen efter kollision och får samma hastighet så rörelsemängdens bevarande borde väl bli ;

m1v1=(m1+m2)v2 ( massa 2 har ingen hastighet innan kollisionen)


(istället för den rörelsemängd formel jag skrev i inlägget ovanför?)

Det sista är inte "lagen om rörelsemängdens bevarande"
Rörelseenergi: K = ½m*v²
Rörelsemängd: p = m*v !
Under stöten bevaras rörelsemängden men *inte kinetiska energin!
Läs föregående inlägg och ta fram kursboken.

Hmmm, såg inte ens ditt inlägg, ursäkta mig. Jag tror jag har förstått vad du menar. Ska kolla igenom kurs boken och skriva ner mina uträkningar och återkommer.


Jag skulle även uppskatta din hjälp om du kunde titta på denna frågan?

Jag behöver förstå hur man löser dem.

lerans rörelseenergi, ---> (m_lera*v_lera^2)/2 = lerans rörelse energi

(0,1*6^2)/2 = 1,8 joul


Hur jag har räknat ut hastigheten :

m1*v1i +m2*v2i = (m1+m2)vf

0,1 kg * 6m/s + 1,5 kg * 0m/s = (1,5 + 0,1) *vf

0,6 = 1,6 * vf


vf = 0,6/1,6

vf = 0,375 m/s


Hur får jag fram vinkeln?

Rätt värde!


Energin (rörelseenergi + lägesenergi) bevaras under pendelrörelsen. Utnyttja det.

Hmmm, så då kan vi ställa upp en beräkning som ger oss :

h=1.8/((1.5+0.1)*9.81) = 11.47 cm.

rätt??