Energibevarelse og impulsbevarelse

Til bestemmelse af impulsbevarelse kunne jeg måske bruge arbejdssætningen givet ved: 

K1+U1+W=K2+U2 ?

#1. Du kan ikke bruge energibevarelse til impulsbevarelse. Energi er ikke retningsbestemt, det er impuls derimod.

Du skal bruge

m₁v_1e + m₂v_2e = m₁v_1f + m₂v_2f

hvor v er hastighedsvektorer.

#2 Hvordan vil du løse opgaven? Kan du vise mig mellemregninger? 

Min tanke var at bruge energibevarelse i første omgang hvorefter jeg kan bruge impulsbevarelse ?

Trin 1 har du klaret, da du har fundet klodsens hastighed lige inden støddet. Trin 2: Herefter har klodsen impulsen mv. Lige efter stødet bevæger klods og søm sig som en samlet enhed med massen 2m. Da impulsen er uændret er hastighede ½v, da mv = (2m)(½v).

I spørgsmål b skal du finde den kraft, som jorden bremser sømmet med. Her skal du bruge energisætningen  igen. Den kinetiske energi finder du af: ½ (2m)(½v)² , da massen nu er 2m og hastigheden ½v. Så skulle det være klaret med bremseenergien = d*F, men den holder ikke. Jeg vil  lige lade dig tænke over den. Hvad mangler der her?

Mangler jeg så ikke arbejdet? 

Jeg får dette udtryk, hvor jeg isolere kraften F:

2mgd+1/2*2m*v^2-F*d=0+0 

isolere F:

F=(m*(2*d*g+v^2))/d

Er det korrekt? 

Det er næsten rigtigt. Du har fået tyngdekraftens arbejde med (det var det, jeg hentydede til), men i udtrykket for den kinetiske energi har du glemt, at hastigheden er blevet halveret ved stødet. Du skal have v/2i stedet for v.

Mange tak for hjælpen jeg har nu fået løst opgaven.