2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 09:56 
Аватара пользователя
Добрый день,

есть элементарная задача:
На неподвижную тележку массой 100кг прыгает человек массой 50кг со скоростью 6 м/с. С какой скоростью начнет двигаться тележка с человеком?
Используем закон сохрания импулься и находим скорость 2 м/c.

Кинетическая энергия человека была $\frac{50\times 6^2}{2}=900$ Дж,
а кинетическая энергия человека и тележки $\frac{150\times 2^2}{2}=300$ Дж.

Вопрос: куда делись 600 Дж? Что значит внутренняя энергия тележки? Движение молекул и колебания атомов кристаллической решетки?

Думаю, что эту задачу можно переформуливать более наглядно: "человек" сделанный из пластилина неупруго врезался в тележку,
передал ей свой импульс и при этом пластилин и тележка нагрелись. Из чиста практического опыта мне непонятно, как может нагрется тележка когда
на нее прыгает бегущий человек.

Пожалуйста проясните.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 10:10 
Pablo_Siberia в сообщении #1394321 писал(а):
Из чиста практического опыта мне непонятно, как может нагрется тележка когда
на нее прыгает бегущий человек.

Ещё может нагреться человек... :mrgreen:
Там же не описан собсно удар. Допустим человек твердый и тормозится трением, тогда нагреются поверхности -- если тормозил ногами -- то подметки ботинок, а также тот участок тележки по которому тормозил. Если проскальзывания человека по тележке нет, то нагреются те части тела которые "приняли" нагрузку торможения и пластично деформировались -- мышцы ног. И т.п.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 10:10 
Pablo_Siberia в сообщении #1394321 писал(а):
как может нагрется тележка когда на нее прыгает бегущий человек.
Когда груз (человек) соприкоснулся с тележной, между ними, например, был небольшой период времени сухого трения (подошвы об пол тележки). Если бы этого интервала времени трения не было, то сила взаимодействия груза и тележки была бы не ограничено большой.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 10:13 
wrest в сообщении #1394322 писал(а):
Ещё может нагреться человек...

Еще человек может сломать ногу или обе. Или у тележки может проломиться пол.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 10:17 
Аватара пользователя
Говорят, что вот так метеориты разогрели Землю в древние времена.
У тележки могут заскрипеть колёса. Звуковые волны уносят немножко энергии.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 10:21 
Аватара пользователя
Pablo_Siberia
У вас задача решена неправильно. Найдите в учебнике определение закона сохранения импульса для замкнутой системы.
И вторая подсказка относительно какого центра нужно считать?

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 10:41 
Аватара пользователя
Всем спасибо за ответы. Можно ли эту задачу рассматривать как неупругое столкновение?

Pavia в сообщении #1394326 писал(а):
Pablo_Siberia
У вас задача решена неправильно. Найдите в учебнике определение закона сохранения импульса для замкнутой системы.
И вторая подсказка относительно какого центра нужно считать?

Напишите пожалуйста правильное решение.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 10:47 
Pablo_Siberia в сообщении #1394328 писал(а):
Всем спасибо за ответы. Можно ли эту задачу рассматривать как неупругое столкновение?

Конечно, именно как абсолютно неупругое и нужно.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 10:52 
Pavia в сообщении #1394326 писал(а):
У вас задача решена неправильно.
Не пишите глупости, с решением все нормально.
Pablo_Siberia в сообщении #1394328 писал(а):
Можно ли эту задачу рассматривать как неупругое столкновение?
Да, конечно. Собственно, это по определению абсолютно неупругий удар.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 11:16 
Аватара пользователя
Немного не успел!
Pavia в сообщении #1394326 писал(а):
У вас задача решена неправильно. Найдите в учебнике определение закона сохранения импульса для замкнутой системы.
И вторая подсказка относительно какого центра нужно считать?

Не вижу ни одной ошибки.
Относительно "потерь" 600 Дж и

Pablo_Siberia в сообщении #1394321 писал(а):
Из чиста практического опыта мне непонятно, как может нагрется тележка когда на нее прыгает бегущий человек.


Оцените, на сколько градусов изменится температура 150 кг живой массы при передаче ей 600 Дж тепла.

Вопрос о том, как и куда перешли эти 600 Дж, на мой взгляд полностью решён.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 11:20 
Аватара пользователя
Pablo_Siberia в сообщении #1394321 писал(а):
Вопрос: куда делись 600 Дж?

А куда бы делись все 900 Дж, если бы тележка стояла на тормозах?

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 11:25 
Аватара пользователя
Александрович в сообщении #1394338 писал(а):
А куда бы делись все 900 Дж, если бы тележка стояла на тормозах?

Видимо в сломанные кости человека. Тема приобретает характер флейма, к сожалению.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 11:30 
Аватара пользователя
Pablo_Siberia в сообщении #1394339 писал(а):
Видимо в сломанные кости человека. Тема приобретает характер флейма, к сожалению.

Вы напрасно иронизируете.
Совершенно резонный вопрос.
И сломанные кости по факту потерь механической энергии совершенно аналогичны тепловым потерям.
Простейший пример - столкновение машин с "хорошей" деформацией и полной остановкой после аварии. Вся начальная кинетическая энергия переходит в нагрев составных частей, их необратимую деформация и нагрев дорожного полотна.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 17:26 
Аватара пользователя
В человеке есть кости, мышцы и сухожилия. Именно сухожилия поглощают лишнюю механическую энергию.

 
 
 
 Re: Куда девается энергия при столкновении тележек?
Сообщение21.05.2019, 18:48 
Аватара пользователя
Насчет тележки на тормозах, или тележки прикованной к рельсам. В этом случае формально закон сохранения импульса будет выполняться,
если учесть что у тележки бесконечная масса, а скорость равна нулю?

 
 
 [ Сообщений: 80 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group