8 svar
158 visningar
mångafrågor behöver inte mer hjälp
mångafrågor 8
Postad: 11 aug 2020 16:51

Rörelsemängd - bevisa att den kinetiska energin alltid minskar vid fullständigt oelastisk krock

Bevisa matematiskt att den kinetiska energin alltid minskar efter en fullständigt oelastisk krock.

Jag har tänkt;

Rörelseenergi före>Rörelseenergi efter.                 Rörelsemängd före = Rörelsemängd efter

m1v1 2/2 + m2v22/2 > m12/2 + m22/2                   m1v1 + m2v2= (m1+m2) v´

m1v12/2 + m2v22/2  >  v´2 (m1/2 + m2/2)                                          v´= (m1v1 + m2v2) / (m1+ m2)

-->

m1v12/2 + m2v22/2 > ((m1v1 + m2v2) / (m1+ m2))2 x (m1 /2 + m 2/2)   

 

Men hur ska jag komma vidare och hur ska detta bevisa att energin minskar??

Teraeagle 21051 – Moderator
Postad: 11 aug 2020 18:20 Redigerad: 11 aug 2020 18:20

Det är bara att fortsätta jobba med uttrycken i olikheten. Utveckla parenteserna, skriv på gemensamt bråkstreck osv. Jag hade haft som strategi att få 0 i högerledet för att sedan kunna påpeka att det som står i vänsterledet alltid är större än 0. En massa är alltid positiv och en hastighet i kvadrat är också alltid positiv.

Aerius 504 – Fd. Medlem
Postad: 11 aug 2020 18:36

Beräkna differansen mellan kinetisk energi före kinetisk energi efter. Vad går det att dra för slutsats om kinetisk energi ur denna skillnad?

mångafrågor 8
Postad: 16 aug 2020 13:32

såhär långt har jag kommit men jag vet inte hur jag ska fortsätta... 

Teraeagle 21051 – Moderator
Postad: 16 aug 2020 17:12

Jag hade fortsatt med att skriva om vänsterledet på bråkform med nämnaren m1+m2 och sedan subtraherat uttrycket som står i högerledet från bägge led så att det står 0 i högerledet. Med lite tur kan du sen påvisa att de som står i vänsterledet alltid är större än noll.

mångafrågor 8
Postad: 16 aug 2020 19:32

Jag förstår inte riktigt, om jag multiplicerar upp m1+m2 hamnar de ju i täljaren.. hur kan de då hamna i nämnaren?

Teraeagle 21051 – Moderator
Postad: 16 aug 2020 20:04 Redigerad: 16 aug 2020 20:10

m1v12+m2v22>m12v12+2m1v1m2v2+m22v22m1+m2m_1v_1^2+m_2v_2^2>\frac {m_1^2v_1^2+2m_1v_1m_2v_2+m_2^2v_2^2}{m_1+m_2}

(m1+m2)(m1v12+m2v22)m1+m2>m12v12+2m1v1m2v2+m22v22m1+m2\frac {(m_1+m_2)(m_1v_1^2+m_2v_2^2)}{m_1+m_2}>\frac {m_1^2v_1^2+2m_1v_1m_2v_2+m_2^2v_2^2}{m_1+m_2}

(m1+m2)(m1v12+m2v22)m1+m2-m12v12+2m1v1m2v2+m22v22m1+m2>0\frac {(m_1+m_2)(m_1v_1^2+m_2v_2^2)}{m_1+m_2}-\frac {m_1^2v_1^2+2m_1v_1m_2v_2+m_2^2v_2^2}{m_1+m_2}>0

(m1+m2)(m1v12+m2v22)-(m12v12+2m1v1m2v2+m22v22)m1+m2>0\frac {(m_1+m_2)(m_1v_1^2+m_2v_2^2)-(m_1^2v_1^2+2m_1v_1m_2v_2+m_2^2v_2^2)}{m_1+m_2}>0

(m1+m2)(m1v12+m2v22)-(m12v12+2m1v1m2v2+m22v22)>0(m_1+m_2)(m_1v_1^2+m_2v_2^2)-(m_1^2v_1^2+2m_1v_1m_2v_2+m_2^2v_2^2)>0

m12v12+m1m2v22+m1m2v12+m22v22-m12v12-2m1v1m2v2-m22v22>0m_1^2v_1^2+m_1m_2v_2^2+m_1m_2v_1^2+m_2^2v_2^2-m_1^2v_1^2-2m_1v_1m_2v_2-m_2^2v_2^2>0

m1m2v22+m1m2v12-2m1v1m2v2>0m_1m_2v_2^2+m_1m_2v_1^2-2m_1v_1m_2v_2>0

m1m2(v22+v12-2v1v2)>0m_1m_2(v_2^2+v_1^2-2v_1v_2)>0

m1m2(v1-v2)2>0m_1m_2(v_1-v_2)^2>0

Många steg blev det och det hade säkert gått att komma fram till samma sak på ett enklare sätt. Utifrån sista olikheten, kan du dra någon slutsats? Vilka värden kan massorna anta? Vilka värden kan hastigheterna anta?

Visa ledtråd

Du bör fundera på vad som händer med olikheten om v1=v2. Är det möjligt att ens få en krock om det vore sant?

Aerius 504 – Fd. Medlem
Postad: 16 aug 2020 20:20

Se Teraeagles utomordentliga svar och fundera på,

Kan ett reellt tal i kvadrat bli mindre än noll?

mångafrågor 8
Postad: 17 aug 2020 20:02

Tack så jättemycket för hjälpen! <3

Svara
Close