Fysik

impuls

10. oktober 2005 af tigaz (Slettet)
hej jeg sidder her, og har svært ved at finde ud af denne opgave:

Jorden rammes af en komet på 5*10^10 kg med en hastighed på 40000 m/s. Jordens masse er 5,97*10^24.
Hastigheden af jorden efter stødet skal bestemmes i forholdet til Jordens bane, hvilket volder mig problemer.
Hvad er tabet i mekanisk energi?

På forhånd tak!

Brugbart svar (0)

Svar #1
10. oktober 2005 af supdanny (Slettet)

Ep + Ek = Emek.

Men kan ikke hjælpe mere, desværre :(.

Brugbart svar (0)

Svar #2
10. oktober 2005 af fixer (Slettet)

Systemet bestående af Jorden og kometen kan betragtes som isoleret såfremt vi ser bort fra gravitationen fra andre himmellegemer. Der gælder derfor impulsbevarelse.

Den lidt upræcise formulering at "Jordens hastighed efter stødet skal bestemmes i forhold til Jordens bane", må dække over det forhold, at man kun er interesseret i Jordens hastighedstilvækst.

Dette er tillige et vink om, at den opgivne komethastighed er den relative hastighed mellem kometen og Jorden i sin bane.

Kalder vi nu:

mk = kometmassen
vk = kometens hastighed
mJ = Jordens masse
vJ = Jordens hastighed

siger impulsbevarelsen

mJ*vJ + mk*vk = (mJ+mk)(vJ + dvJ) (1)

hvor dvJ er jordens hastighedsændring. Bemærk at jeg har antaget, at al kometens masse efter stødet befinder sig på Jorden.

Videre regning på (1) giver:

mJ*vJ+mk*vk = mJ*vJ+mk*vJ+(mJ+mk)dvJ

eller

mk(vk-vJ) = (mJ+mk)dvJ

Bemærk, at vk-vJ netop er den oplyste relative hastighed mellem Jorden og kometen. Bestem nu dvJ.

Tabet i mekanisk energi er gået til varme i stødøjeblikket.

Brugbart svar (0)

Svar #3
10. oktober 2005 af supdanny (Slettet)

Det eneste der er opgivet er kometens masse og hastighed, samt jordens masse. Dermed 2 ubekendte. Derefter kan man da ikke finde jorderns hastighed efter stødet.
Jeg tror han mener, hvor stort den mekanisk energi er.

Brugbart svar (0)

Svar #4
11. oktober 2005 af fixer (Slettet)

#3 Den mekaniske energi er ikke bevaret idet der ved stødet omdannes mekanisk energi til varme. Det er det der hentydes til med sidste spørgsmål.

Og der er kun een ubekendt, nemlig Jordens hastighed. Der er præcist de oplysninger, der kræves.

Skriv et svar til: impuls

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.