[P.....s]

Mireczki mam zagwozdkę z dziedziny fizyki.

Listwa o masie M = 9m i długości L jest zawieszona na osi obrotu przez jej górny koniec i porusza się w ten sposób, że jej dolny koniec ma prędkość liniową u. Dolny koniec listwy uderza w klocek o masie m. Wyznaczyć prędkość V klocka po zderzeniu jezeli istwa zatrzymała się.

No i teraz tak, z czego to policzyć? Spotkałem się z dwoma rozwiązaniami ale mam pewne wątpliwości i nie mogę zdecydować które jest poprawne.

1.

Moment bezwładności = moment bezwładności listwy + klocka (traktowany jako punkt materialny dołączony na wysokości L) <--- no i tu już mam wątpliwośc, przecież listwa nie obraca się razem z klockiem?

Prędkość kątowa omega = u / L <--- jak najbardziej

I teraz z zasady zachowania momentu pędu

I omega = m * V * L <--- ale tutaj założone jest, że moment bezwładności jest dla poruszającej się listwy i klocka, co jest nieprawda....

Wychodzi sensowny wynik V = 4u

2. Tutaj z zasady zachowania energii
Energia kinetyczna listwy = energia kinetyczna klocka. Skoro listwa się zatrzymała to nie ma żadnej straty energii?

I omega kwadrat / 2 = m V kwadrat / 2

Wychodzi V = pierwiastek z 3 * u

Pomóżcie mireczki

#fizyka #matematyka #licbaza #studbaza

[mmws]

masie M = 9m

@Philopolemus_Fronius:

[P.....s]

@destruktiw_kommandoh: No dobrze czyli rozumiem, że bardziej pasuje 1 podejście tak? Ale w takim przypadku czemu moment bezwładności, jest mb listwy + mb punktu materialnego, zamiast po prostu mb listwy, przecież listwa kręci się sama, bez klocka, dopiero później przekazuje mu swój pęd tak?

[P.....s]

@destruktiw_kommandoh: Hmm, już rozumiem chyba. Moment bezwładności listwy przed to będzie 3mL^2 a mb klocka? mL^2?

I teraz z równania zachowania momentu pędu to policzyć tak?

[P.....s]

@destruktiw_kommandoh Tak?

[P.....s]

@destruktiw_kommandoh: To drugie to rozwiązanie co do któreog mówiłem, że mam wątpliwości

[P.....s]

@destruktiw_kommandoh: Dzięki wielkie!

[Kredos]

@destruktiw_kommandoh:
Wytłumacz mi, skoro po zderzeniu klocek będzie poruszał się ruchem prostoliniowo to dlaczego możemy powiedzieć, że ma jakiś moment pędu? Przecież się nie obraca. I dlaczego wynik z wykorzystania zasady zachowania momentu pędu jest nadal większy niż przy podejściu energetycznym?

[Kredos]

@destruktiw_kommandoh
No ale właśnie pisząc równanie w pierwszym sposobie zakładamy, ze klocek jako punkt materialny będzie poruszał sie z prędkościa V po okręgu o promieniu L (stąd moment pędu równy mVL). Według mnie to rozwiązanie jest zwyczajnie błędne i bezsensowne, dlatego ten wynik nie zgadza się z podejściem energetycznym.

[Kredos]

@destruktiw_kommandoh:
Czyli w ruchu prostoliniowym też mamy moment pędu?

[Kredos]

@destruktiw_kommandoh:
Ale dlaczego przyjmujemy, że punkt względem którego wyznaczamy moment jest oddalony o L od toru ruchu? Czy nie możemy go wziąć dosłownie w dowolnej odległości (i wtedy otrzymamy inną prędkość)?