Springen naar inhoud

Kogel door een blok in rust


  • Log in om te kunnen reageren

#1

stinne 3

    stinne 3


  • >250 berichten
  • 291 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 mei 2011 - 21:39

De vraag:

Een kogel van 10g doorboort een blok van 2kg. Het blok zit geklemd tussen 2 tafels en is dus in rust. De kogel wordt er langs onder ingeschoten. De snelheid van de kogel net voor hij het blok raakt is 1000m/s en net na hij het blok verlaat 400m/s. Wat is de maximale hoogte die het blok zal bereiken?

Als ik behoud van impuls toepas bekom ik het juiste resultaat, probeer ik het echter met behoud van energie dan zit ik er zeer ver naast. Waar zou dit aan kunnen liggen?

De oplossing is 46cm.

Mvg,

Stijn

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44896 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 17 mei 2011 - 22:17

Waar zou dit aan kunnen liggen?

Niet echt een elastische botsing, en dus geen behoud van bewegingsenergie.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

stinne 3

    stinne 3


  • >250 berichten
  • 291 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 mei 2011 - 20:40

Ok, maar laten we dan even een elastische botsing beschouwen. Bijvoorbeeld bij het biljarten; als we de witte bal doen botsen met een tweede bal waardoor de witte bal meteen stil blijft liggen en de tweede bal in het verlengde van de beweging van de witte bal wegbotst. Dan zou je dus beide wetten (impuls en kinetische energie) kunnen gebruiken als ik het goed heb. Maar 0.5m1(v1)˛=0.5m2(v2)˛ is toch niet equivalent met m1v1=m2v2?

Mvg,

Stijn

#4

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 18 mei 2011 - 21:20

De vraag:

Een kogel van 10g doorboort een blok van 2kg. Het blok zit geklemd tussen 2 tafels en is dus in rust. De kogel wordt er langs onder ingeschoten. De snelheid van de kogel net voor hij het blok raakt is 1000m/s en net na hij het blok verlaat 400m/s. Wat is de maximale hoogte die het blok zal bereiken?

Als ik behoud van impuls toepas bekom ik het juiste resultaat, probeer ik het echter met behoud van energie dan zit ik er zeer ver naast. Waar zou dit aan kunnen liggen?

De oplossing is 46cm.

Mvg,

Stijn

Gij houdt geen rekening met de energie die nodig is om de kogel door de blok te krijgen (warmte en mechanische arbeid)
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44896 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 mei 2011 - 23:44

Maar 0.5m1(v1)˛=0.5m2(v2)˛ is toch niet equivalent met m1v1=m2v2?

Precies. Behoud van bewegingsenergie en behoud van impuls zijn NIET equivalent. In het geval van een volkomen elastische botsing gelden ze overigens wél beide (in de vormen waarin je ze nu schrijft overigens nog alleen voor een concentrische botsing van twee ballen met gelijke massa, wat dus een wel erg bijzonder geval is)

Je kogel-en-bloksituatie voldoet daar in het geheel niet aan. Verder IS er overigens helemaal geen wet van behoud van BEWEGINGSenergie. Bij het door een blok schieten van een kogel zal er veel energie in de vorm van warmte ontstaan. Alleen bij een volkomen elastische botsing is dat niet het geval, en mag je de wet van behoud van energie lezen als behoud van bewegingsenergie.

Een wet die óók bij zo'n onelastische botsing onverkort blijft gelden is de wet van behoud van impuls. En die zul je hier dus moeten toepassen.

Bereken dus met de wet van behoud van impuls de snelheid van het blok onmiddellijk na de botsing, bereken daarmee de bewegingsenergie van het blok onmiddellijk na de botsing, en bereken dán met ˝mv˛ = mgh de hoogte die het blok zal kunnen bereiken.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

stinne 3

    stinne 3


  • >250 berichten
  • 291 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 mei 2011 - 17:07

Bij het door een blok schieten van een kogel zal er veel energie in de vorm van warmte ontstaan. Alleen bij een volkomen elastische botsing is dat niet het geval, en mag je de wet van behoud van energie lezen als behoud van bewegingsenergie.


Als je behoud van bewegingsenergie hier mag toepassen, hoe komt het dan dat je v2= ;)(m1*v1˛/m2) bekomt, terwijl je met behoud van impuls v2=m1*v1/m2 bekomt?

Volgens mij begrijp ik het niet helemaal...

mvg,

Stijn

#7

kotje

    kotje


  • >1k berichten
  • 3330 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 19 mei 2011 - 17:20

Als je behoud van bewegingsenergie hier mag toepassen, hoe komt het dan dat je v2= ;)(m1*v1˛/m2) bekomt, terwijl je met behoud van impuls v2=m1*v1/m2 bekomt?

Volgens mij begrijp ik het niet helemaal...

mvg,

Stijn

Je kan hier niet de wet van behoud bewegingsenergie niet toepassen omdat een deel van de bewegingsenergie van de kogel wordt omgezet in warmte en beschadiging van de blok hout.
De wet van behoud energie geldt wel als ge rekening houdt met de verwekte warmte en arbeid om het gat door het hout te maken om de kogel door te krijgen.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44896 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 mei 2011 - 17:47

Als je behoud van bewegingsenergie hier mag toepassen, hoe komt het dan dat je v2= ;)(m1*v1˛/m2) bekomt, terwijl je met behoud van impuls v2=m1*v1/m2 bekomt?

dat mag HIER niet.....
Dat mag wél in geval van een
  • én concentrische,
  • én volkomen elastische botsing
  • van twee tévens gelijke massa's,
  • én waarbij een van de massa's aanvankelijk stilstaat.
Een bijzonder geval dus. Dán leveren beide vergelijkingen namelijk dezelfde uitkomst op. Blok en kogel voldoen niet aan "gelijke massa" en ook niet aan "volkomen elastische botsing".

De wet van behoud van impuls zegt overigens m1voor·v1voor +m2voor·v2voor = m1na·v1na + m2na·v2na, waarbij dan boven al die v-tjes ook nog eens vectorpijltjes horen omdat de richting van die snelheden hierbij óók belangrijk is. Dat is dus heel wat anders dan m1v1 = m2v2
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

stinne 3

    stinne 3


  • >250 berichten
  • 291 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 mei 2011 - 19:19

Ok, bedankt voor de antwoorden!

Nog even vragen wat precies bedoeld wordt met een concentrische botsing?

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44896 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 mei 2011 - 19:44

Nog even vragen wat precies bedoeld wordt met een concentrische botsing?


de twee massamiddelpunten en het botspunt liggen allemaal op de lijn die de bewegingsrichting aangeeft.

concentrisch.png
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures