[natuurkunde] Elastische botsing: ingedrukte veer

melodie_

Sorry voor de last,

maar euh, ik kan er weer eentje niet oplossen.

Een blok met massa m1 = 2,00kg glijdt zonder wrijving over een tafel met snelheid v1=10,0m/s. Juist voor deze massa glijft in dezelfde richting een blok met massa m2=5,00kg met snelheid v2=3,00m/s. Een massaloze veer met veerconstante k=1120N/m is bevestigd aan de achterkant van m2. Bereken, bij elastische botsing van de 2 blokken, de maximale indrukking van de veer.

Ik dacht: alle kinetische energie van de 2 massa's optellen en deze gelijk stellen aan kx²/2

Als ik dit doe vind ik x= 0,47m

Maar het antwoord moet 0,25m zijn.

Wat doe ik fout?

Alvast bedankt;

Melodie

Jan van de Velde

Ik dacht: alle kinetische energie van de 2 massa's optellen en deze gelijk stellen aan kx²/2

zo veronderstel je (ik heb het even nagerekend vanaf je 0,47 m) dat beide blokken op zeker moment in deze energie-overdracht geheel stilstaan. En dat is uiteraard niet zo.

melodie_

zo veronderstel je (ik heb het even nagerekend vanaf je 0,47 m) dat beide blokken op zeker moment in deze energie-overdracht geheel stilstaan. En dat is uiteraard niet zo.

Dus slechts een deel van de kinetische energie wordt omgezet in de energie voor de veer in te drukken.

Maar ik dacht dat de veer maximaal werd ingedrukt als ALLE energie werd omgezet.

Maar er is niets bekend over wat er nog over is van de energie na de botsing, hoe begin ik hier dan aan?

Melodie

Jan van de Velde

Stel nou eens dat je een veer had die je wel zou kunnen indrukken, maar die niet uitveerde. Die zal zijn maximale indrukking bereiken als de snelheden van beide blokken gelijk geworden zijn. Want daarna zou de veer de blokken weer moeten gaan uiteenduwen om een snelheidsverschil te maken.

Zoiets (gelijke snelheden) gebeurt ook bij een volkomen inelastische botsing.

En dié snelheid kun je berekenen met de wet van behoud van impuls. Net alsof de blokken na de botsing samen verder gaan als één blok van 7 kg.

melodie_

Jan van de Velde schreef:Stel nou eens dat je een veer had die je wel zou kunnen indrukken, maar die niet uitveerde. Die zal zijn maximale indrukking bereiken als de snelheden van beide blokken gelijk geworden zijn. Want daarna zou de veer de blokken weer moeten gaan uiteenduwen om een snelheidsverschil te maken.

Zoiets (gelijke snelheden) gebeurt ook bij een volkomen inelastische botsing.

En dié snelheid kun je berekenen met de wet van behoud van impuls. Net alsof de blokken na de botsing samen verder gaan als één blok van 7 kg.

Nu heb ik het, heel erg bedankt!

Melodie

MemoMB

Ik heb een vraagje bij deze oefening. Waarom moet men de twee blokken als 1 geheel beschouwen en er vanuit gaan dat dit een inelastische botsing is want in de opgave staat toch dat het een elastische botsing is?

Jan van de Velde

Niemand gaat er van uit dat dit een inelastische botsing IS.
Juist door die gegeven veer zal de botsing elastisch zijn.
Maar als je wil berekenen wanneer de veer maximaal ingedrukt zal zijn, dan is dat wanneer tijdens de botsing de snelheid van beide blokken gelijk is geworden (dat is de crux).
Dat duurt maar een ogenblik, maar we zouden op dat ogenblik de veer kunnen vergrendelen. Tsjak....
Kunnen we nu eens op ons gemak die veerenergie gaan meten.
Maar wat we waarnemen is dat, met die vergrendelde veer ertussen, die blokken met één gezamenlijke snelheid verder gaan (we vergrendelden immers toen de snelheden gelijk waren hè)

de situatie van gezamenlijk verder gaan met een ingedrukte maar vergrendelde veer ertussen is dus gelijk aan de situatie na een INelastische botsing.

Bereken dus de snelheid na een denkbeeldig inelastische botsing. Dat is eenvoudig, want impuls blijft hoe dan ook behouden.
Bereken met die snelheid de overgebleven bewegingsenergie.
De oorspronkelijke totale bewegingsenergie was ook al berekend
Het verschil berekenen is een aftreksommetje
Energie gaat nooit verloren, wordt alleen omgezet in een andere vorm ....
..... en daarmee is de veerenergie op het moment van maximale indrukking bekend.

En daarna ontgrendel je voor mijn part die veer maar weer, waarna de blokken weer uiteen zullen gaan met verschillende snelheden. Maar wat er daarbij gebeurt is voor dit vraagstuk niet meer interessant.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Elastische botsing: ingedrukte veer

Elastische botsing: ingedrukte veer

Re: Elastische botsing: ingedrukte veer

Re: Elastische botsing: ingedrukte veer

Re: Elastische botsing: ingedrukte veer

Re: Elastische botsing: ingedrukte veer

Re: Elastische botsing: ingedrukte veer

Re: Elastische botsing: ingedrukte veer