Seuraa 
Viestejä45973

Moi

Mihin liike-energiaa häviää kahden kappaleen kimmottomassa törmäyksessä?

Ilmaradalla on kaksi sama massaista vaunua. Toinen vaunu on levossa ja toinen törmää siihen tietyllä nopeudella. Vaunujen väliin on laitettu tarranauhaa, joten törmäyksen jälkeen ne liikkuvat yhtenä kappaleena. Laske kineettinen energia alussa ja lopussa.

Laskeskelin, että kineettisestä energiasta häviää puolet. Minnehän tuo katoaa?

Sivut

Kommentit (37)

Cargo
Seuraa 
Viestejä979

Liike-energia lopussa on alun liike-energia miinus törmäyksen aiheuttavat muodonmuutokset, värähtelyt sekä lämpö.

" sähkö (se sähkö, jota tuotetaan mm. voimalaitoksissa) ei ole energiaa "
- Vastaaja_s24fi

“Jos et ole kaksikymppisenä vihreä, sinulla ei ole sydäntä. Mutta jos et ole nelikymppisenä perussuomalainen, sinulla ei ole aivoja.”
- Cargo

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla

Itsekin olen joskus tavallaan vastaavaan ongelmaan törmännyt kun lasketaan liikemäärää ja liike-energiaa. Esimerkki: Kaksi autoa painoiltaan 1000kg kipale ajavat vastakkaisiin suuntiin 10m/s ja 20m/s nopeuksilla. Kuinka kovaa mötikkä liikkuu kun kappaleet osauvat yhteen ja jäävät kiinni toisiinsa vaikka teipillä, kappaleet eivät muuta muotoa eikä kitkaa ole.

1 on auto, joka ajaa 20m/s
2 on auto, joka ajaa 10 m/s
3 on mötikkä

m1*v1-m2v2=m3v3

eli v3 on siis 5m/s.

Liike-energia mötikällä on 25 000 joulea

autolla 1 se on 200 000 joulea

ja autolla 2 se on 50 000 joulea

200 000-50 000=150 000.

Mihin katoaa 125 000 joulea vai onko jossain virhe?

David
Seuraa 
Viestejä8877

Lopullisen inertiaalikoordinaatiston suhteen sitä liike-energiaa ei ollut alunperinkään sen enempää kuin mitä laskemasi lopputulos kertoo.

Nimittäin 2*(v/2)^2 = 2*v^2/4 = V^2/2.

Muodonmuutoksiin ja muihin kuluva energia vähentää nopeuden muutosta, eikä se yhteinen loppunopeus enää olisikaan puolet alkuperäisestä. Täällä on vain näitä huipputiedemiehiä kommentoimassa joilla on hieman syy ja seuraussuhteet hakusessa.

Loppunopeuden saat laskettua ulos liikemäärän säilymisen perusteella ja liikemäärän muutokset ovat parempi lähtökohta kuin liike-energian käyttäminen. Kokonaisenergia toki säilyy, mutta sitä pitää käsitellä oikein.

Saw
Seuraa 
Viestejä6251

Energian täytyy olla lisääntyvää jossain suhteessa, koska energiaa elipäätään on olemassa. Vai miten se oli, alkuräjähdyksessä syntyi vaan POKS kaikki energia?

Young man, there's a place you can go.
I said, young man, when you're short on your dough.
You can stay there, and I'm sure you will find
Many ways to have a good time.

It's fun to stay at the Y.M.C.A.
It's fun to stay at the Y.M.C.A.

Ielmoere
200 000-50 000=150 000
Vaikka autot liikkuvat vastakkaisiin suuntiin, on molempien liike-energiat positiivisia ja ne on siis summattava eikä laskettava niiden erotusta. Kokonaisenergia on siis 250 kJ joten lämmöksi, ääneksi jne. muuttuu 225 kJ.

Totta, jotenkin arkijärjen (merkitys fysiikassa kyseenalaista tosin) mukaan olisi loogista, että kun toiseen suuntaan liikkuu määrä x energiaa niin jos siihen osuu toisesta suunnasta määrä y energiaa olisi syntyvän härpäkkeen kokonaisenergia |x-y|. Jotenkin energian ajattelee vektorisuureena vaikkei se sitä olekaan.

Tuppu L 2.0
Seuraa 
Viestejä3156

Luoti voisi olla hyvä esimerkki, se melkein sulaa osuessaan kohteeseen.

Joskus on ollu älykkäitä ihmisiä kun tajusivat liike-energian kasvaman nopeuden toisessa potensissa. Itselleni se ei mene vieläkään järkeen. Ei vain voi tajuta mitä eroa on kiihdyttää kappale nopeuteen 0->10 tai 10->20, johan koko linnunrata itsessään pörrää mieletöntä kyytiä.

Guarani River Oil
Seuraa 
Viestejä467
Guarani River Oil
Ekan kappaleen täytyy saada toinen kappale liikkeelle joillain energialla, joten tarrautuneiden kappaleiden yhteinen liike-energia on pienempi kuin sen yksittäisen. Jos nyt tätä tarkoitit.



Bullshit! Miks menin syytämään tämmöstä häränkakkaa tänne? Huh ja anteeksi.

Tuppu L 2.0
Ei vain voi tajuta mitä eroa on kiihdyttää kappale nopeuteen 0->10 tai 10->20, .
Kokeile vaikka juosten kiihdyttää jotain ensin 0 -> 10 km/h ja sitten 10 -> 20 km/h.

Tuossa ideassasi on tosin se ongelma, että ilmanvastus kasvaa nopeuden kasvaessa ja muutenkin suht hankala sanoa kuinka raskasta se oli ja kuinka kovaa meni. Kokeile ennemmin jarruttaa jollakin pyörällisellä vehkeelle suht pienistä nopeuksista jolloin ilmanvastuksen osuus ei ole kovinkaan suuri ja saat katsottua tarkemmin paljonko vehje liikkui eteenpäin.

Tietty huomaa, mutta jos on parempiakin vaihtoehtoja tarjolla. Ainakin itse kyllä huomaan suht selvän eron fillaroidessa, että pitääkö vauhdin siinä noin 20km/h vain 30km/h raskaudessa ja eipäs siinä juuri muuta vastusta ole kuin ilma.

Tuppu L 2.0
Seuraa 
Viestejä3156
Telep
Jos liikeenergia kasvaa nopeuden toisessa potenssissa, niin täytyy olla näin:

0 ^ 2 = 0

eli liike-energia on nolla




No se nyt on jo ihan minunkin järjelläni selvää. Se taas ei ole ihan selvää että jos joku kappale menee vaikkapa 300 000 km / minuutissa ja sen päällä liike-energia on nolla ja alkaa kasvamaan siitä sitten vasta. Samoin kuin se että jotain kappaletta pyöritetään 100 000 kierrosta minuutissa, niin se kääntäminen toisen akselin suunnassa on hidasta. Tämä asia tulee sitten melko villiksi kun aletaan miettimään kaasun tai nesteen virtausta ja pyöteitä. Vielä pälle lätkäistään suhteelisusteoria ja kvantteja. Huomaa että se maailmankuva mikä oli lapsena ei olekaan enään aikuisena. On vielä toki nykyään vähän avoimiakin kysymyksiä jälellä kuten tietoisuus ja ajankulku. Mutta eikähän sen joku älykäs ihminen joskus osaa kaavojen kyydyttämänä meille tyhmemmillekin selittää. Jää sitten vielä jotain mielenkiintoa päihteiden käytölle, kun saa hämmästellä omia pään sisällä tapahtuvia ilmiöitä. Esimerkiksi miksi eetteri saa äänet kuulumaan viiveellä kaikuvana ja miksi näkökenttä alkaa väreilemään. Musiikkikin on ihan mielenkiintoinen asia, kertoo jotain aivojen ominaisuukista. Eikä sovi myöskään unohtaa ilmaisia trippejä eli unia, kertoo jotain päänsekoituksen positiivisista vaikutuksista, kuten tajunnanlaajennus muutenkin, vaikka toki syvällisesti ajateltuna periaatteessa millään ei ole loppujen lopuksi mitään merkitystä.

Ielmoere
Tietty huomaa, mutta jos on parempiakin vaihtoehtoja tarjolla. Ainakin itse kyllä huomaan suht selvän eron fillaroidessa, että pitääkö vauhdin siinä noin 20km/h vain 30km/h raskaudessa ja eipäs siinä juuri muuta vastusta ole kuin ilma.
Kyse olikin kiihdytyksestä eikä ilmanvastuksen testaamisesta. Jos kiihdytetään vakiomomentilla, on kiihdytykseen tarvittava teho suoraan verrannollinen nopeuteen. Sen taatusti huomaa kiihdyttämällä vaikka itseään juosten.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä33051
Ielmoere
Esimerkki: Kaksi autoa painoiltaan 1000kg kipale ajavat vastakkaisiin suuntiin 10m/s ja 20m/s nopeuksilla.
...
Mihin katoaa 125 000 joulea vai onko jossain virhe?




Miltä ne autot näyttävät törmäyksen jälkeen? Jos otat lekan ja moukaroit autot sen näköiseksi, saat kyllä uhrata kilojoulen jos toisenkin. Plastisten muodonmuutosten ja repeämien lisäksi kimmottomissa törmäyksissä energiaa muuntuu erinäisten välivaiheiden kautta hilavärähtelyiksi, eli lämmöksi.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat