Newtons vagga - ett exempel på elastiska stötar Behöver Hjälp

Behöver hjälp med en Fysik B uppgift, enligt våran lärare så ska detta vara ett MVG tal och mycket svår att förklara.

Man släpper två kulor från samma höjd med samma hastighet. Studera vad som händer efter stöten. Är det teoretiskt möjligt att en kula efter stöten åker iväg med en högre hastighet istället?

Alla kulorna
väger m kg.

"Bilden är en Newton vagga med fem kulor"

Vad händer?

Är det teoretiskt möjligt att istället bara kula 5 åker iväg men med större hastighet?

1. Testa med sambandet för rörelsemängdens bevarande. Lös ut den femte kulans hastighet.
2. Hur stor var rörelseenergin före stöten?
3. Hur stor blev rörelseenergin efter stöten? Sätt in svaret från uppgift 1.
4. Vad säger detta oss?

M.V.H Sinizo

Antag att de släpps från en sådan höjd att kulornas fart precis innan träff är v. Rörelsemängden är 2mv och om den bevaras blir alltså den enskilda kulans fart 2v. Före stöten är rörelseenergin

E1 = 2*½mv² = mv².

Med en kula blir rörelseenergin efter stöten

E2 = ½m(2v)² = 2mv²

och således är det inte möjligt.

Tack så mycket för svaret, men varför exakt är det inte möjligt?

För att det, enligt ovan, inte är förenligt med bevarande av energi och bevarande av rörelsemängd. Farten på den enskilda kulan måste vara dubbelt så stor som de ingående kulornas fart för att rörelsemängden ska bevaras, men det gör att kulans energi ökar med en faktor 4 eftersom fartberoende är kvadratiskt.