Kubix 116 wyśw. 24-01-2025 20:14

Zad.2019S.4.2/3



4.3: 

Czy zmniejszenie prędkości wynika z tego że uwzględniając tą mase sprężyny ta rzutka teraz nie będzie aż tak naciskać na nią przez co będzie mniejsze x i za tym idzie przy wyrzucaniu rzutki ta sprężyna ma mniejsza odległość jakby do jej wyrzucenia i przez to mniej czasu na że tak powiem skumulowanie Energii i za idzie większej prędkości?

4.2: 

Patrzyłem w odpowiedziach i oni te dwie wysokości obliczyli z przyrównania każdego m1gh1 i m2gh2 do tego podstawego mgh i tam im wyszły odpowiedzi. Ja to wyliczyłem z tego 1/2kx^2 przekształcając i wychodzą mi podobne wyniki ale tam z różnica 2m czy 1.5m. Dlaczego tak jest skoro teoretycznie to wszystko jest prawdą, bo to że m1gh1=mgh wynika wlasnie z tego, że kazde z nich jest rowne 1/2kx^2, a dane podstawiałem różnie: raz z przybliżeniami, raz z bardzo dokładną wartością x czy różnymi g i nic nie wychodzi.


Fizyka Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 25-01-2025 11:57

4.3: Można sobie to tak tłumaczyć (wniosek jest dobry), natomiast można to stosunkowo łatwo pokazać wprost matematycznie, mianowicie (cytuję swoją wypowiedź z innego tematu na forum): W tym drugim zdaniu nie chodzi o siły oporu, ale o fakt, że teraz sprężyna ma niezerową masę (jest to zapisane powyżej w tym podkreślonym zdaniu). Jeśli sprężyna ma już jakąś niepomijalnie małą masę, to możemy zauważyć, że okres drgań ciała na sprężynie się zwiększy, bo ów okres to:

$$ T = 2 \pi \cdot \sqrt{\frac{m}{k}} $$

i teraz zamiast m mamy jakąs większą masę (bo wchodzi pewien wkład od masy sprężyny). A zatem ów układ można potraktować jak układ gdzie sprężyna jest bezmasowa, ale jej współczynnik k maleje. A zatem przyjęcie niezerowej masy sprężyny jest równoznaczne z przyjęciem, że ta masa sprężyny jest zerowa, ale posiada ona mniejszy współczynnik sprężystości k. Stąd zmniejsza się całkowita energia jaką uzyska rzutka (1/2*k*x^2), a zatem zmniejszy się jej początkowa prędkość.

4.2: Hmm, kurczę nie jestem pewien czy rozumiem problem. Każda z energii potencjalnych sprężystości, niezależnie od rzutki, to faktycznie będzie 1/2 * k *x^2. I to potem trzeba przełożyć na fakt, że tym samym każda energia potencjalna grawitacji będzie taka sama, ale z uwagi na różne masy rzutek oznacza to różne wysokości, na które te rzutki się wzniosą. Wstaw może swoje obliczenia tutaj, to się im przyjrzymy i postaramy się znaleźć ewentualny błąd :)


Kubix 25-01-2025 20:24



Kubix 25-01-2025 20:26

Nie wiem o co chodzi, niby to są takie małe różnice, ale zakładam, że by nie uznali, bo w kluczu były równo te odp. Co na górze.


Kubix 25-01-2025 20:28

Mogę jeszcze dodać że wzięcie dokładnej wartości x=0,7117 i np. g=10 jeszcze bardziej psuje wynik.


s.gugula 26-01-2025 16:58

Różnice wynikają w istocie z przybliżenia, czyli użycia x = 0,72 m. Zauważ, że jak wstawisz dokładną wartość x = 0,7177 (nie 0,7117 jak napisałeś, ale to pewnie była zwykłą pomyłka), to dostaniesz dokładnie takie wyniki jak w odpowiedziach :) przy zostawieniu g = 9,81 m/s^2 oczywiście.

Natomiast myślę, że Twoje wyniki spokojnie byłyby uznane na maturze, użycie przybliżone wartości x jest tutaj bowiem zasadne.


Kubix 26-01-2025 17:19

Okej, faktycznie z tym x-em namieszałem, dziękuję za odp.


Artur 29-01-2025 13:57

4.3.: A jak masa sprężyny jest niezerowa to zachodzi ZZE? Bo póki co mamy, że Eps maleje ale jeszcze potrzeba wniosku, że wtedy Ek maleje, zatem V też maleje.


s.gugula 29-01-2025 21:42

ZZE zachodzi, ale skoro zmaleje początkowa energia mechaniczna, którą stanowi tylko energia potencjalna sprężystości, to oznacza to że zmaleje też Ek, w którą Eps się przekształca tuż po "wystrzale".


Artur 30-01-2025 09:42

To w sumie jak to jest, że mimo występowania oporów ruchu zachodzi ZZE?


s.gugula 30-01-2025 10:30
Ale przecież zgodnie z treścią pomijamy tu siły oporu ;)

Artur 30-01-2025 10:43

Nie no w treści 4.3. jest napisane, żeby je uwzględnić.


s.gugula 31-01-2025 12:42

Faktycznie, mój błąd - nie doczytałem, przepraszam. No to tutaj w istocie ZZE nie zachodzi. Natomiast to czy ZZE zachodzi czy nie, nie ma znaczenia w kontekście drugiego zdania, a jakoś na nim się skupiłem. Natomiast oczywiście jak są opory ruchu to ZZE nie zachodzi.


Artur 31-01-2025 17:58

Czyli właściwie wychodzi na to, że uzasadnieniem zmniejszenia się wartości prędkości mogłoby być istnienie niepomijalnych oporów ruchu?


s.gugula 31-01-2025 19:42

No w zasadzie tak, chociaż zapewne autorom bardziej chodziło o uzasadnienie związane z faktem, że masa sprężyny nie jest już pomijalnie mała.


Artur 01-02-2025 13:25

No i z tego co rozumiem to przez to, że masa jest niepomijalna i działają opory ruchu to właśnie prędkość jest mniejsza. Dziękuję :)