Kasia 343 wyśw. 15-01-2022 15:18

2012.C.1.5 str.37

Piłka o masie 0,5 kg, wykonana z materiału o cieple właściwym 950 J/(kg·K), spadła z wysokości 1,5 m, odbiła się od podłogi i wzniosła na wysokość 1,1 m. Połowa utraconej energii mechanicznej przeszła w energię wewnętrzną piłki.

Proszę o wyjaśnienie, który z wykresów zależności siły oddziaływania piłki na podłogę od czasu odpowiada rzeczywistości. Znalazłam, że ma być od f, jednak nie wiem jak na to patrzeć. (wykresy są w naszej książce). Również proszę o info, jakie zjawisko lub prawo decyduje o przebiegu zależności F(t).

fizyka Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
Zaloguj się lub zarejestruj, by móc dodawać komentarze.
s.gugula 17-01-2022 13:52

Tak - odpowiedź poprawna to f - siła ta osiąga maksimum w połowie całkowitego czasu odbicia. Jeśli chodzi o ścisłe uzasadnienie tego, to powiedziałbym, że ten podpunkt wykracza poza obecną podstawę programową, bowiem formalne matematyczne uzasadnienie opierałoby się o prawo Hooke'a, które w 2012 roku było jeszcze w podstawie, ale w 2015 roku zostało z niej wyrzucone. Ze wzoru opisującego to prawo można byłoby wywnioskować, że im bardziej odkształcone jest ciało, tym większa jest siła z jaką jest ona odkształcana, co w tym przypadku przełożyłoby się na wartość siły oddziaływania podłogi na piłkę (czy też piłki na podłogę). A piłka odbijając się od podłogi najpierw jest trochę "ściskana" - w połowie czasu odbicia będzie ona maksymalnie ściśnięta (wtedy jest max siła), a następnie się z powrotem "rozszerza" aż do ponownego osiągnięcia pierwotnego kształtu (siła maleje do zera). Według kryteriów poprawnym uzasadnieniem byłoby jednak również zwyczajnie zapisanie, że wynika to ze sprężystości piłeczki.

Ewentualnie możnaby również próbować po prostu powołać się na wzór na siłę sprężystości, który na maturze 2022 jak najbardziej obowiązuje: F = -k*x, czyli im większe odkształcenie (x), tym większa siła.