Još jedno pitanje iz fizike

[Zoolok]

Mmkey, prošlo je bilo baš lepo, a sledeće ide u originalu, da se izbegnu eventuanlne rasprave oko nepostojećih grešaka u prevodu. Elem:

You're floating in space. Right behind you is a large stationary square block of iron that, on earth, weighs 20 tons. Right in front of you is another identical block, but this one is free floating slowly toward you at 2 miles per hour.

Both objects weigh 20 tons each on earth, but are weightless and floating free in space. What happens when the moving block reaches you?

Još da napomenem da ne znam tačan odgovor na ovo pitanje :)

[Spils]

bivash spljoshten :)

[Sting]

zbun :D.

Moj laicku odgovor, stanesh u supermen pozu i odgurnesh se nogama od onog drugog gurajuci prvi i tako ne budesh spljoshten! :)

[Guest]

uf, ovo treba da se računa, a ja sam davno bio u osnovnoj :)

blok od 20 t koji ide 2 mph ima kinetičku energiju od 8.1 kJ*, i pri sudaru sa drugim blokom će je u potpunosti preneti na taj drugi blok, ako između nema ničega.. pošto se između njih nalazi elastično telo (ti), sudar postaje elastičan a o takvima već nemam pojma :)

al koliko se sećam, sila kojom će tom prilikom delovati na tebe, a ti na drugi blok, F=ma, a ubrzanje** koje će blok dobiti dok te bude gnječio nemam pojma koliko je.

u svakom slučaju, energija koju blok poseduje nije toliko enormna da mogu da kažem da će te sigurno zdrobiti, sve zavisi od toga u kakvom si odelu, koliko je ono otporno i koliko se lako gnječiš :)

* - ako nisam zaboravio formulu, E = mv^2/2

** - ubrzanje u fizičkom smislu predstavlja svaku promenu vektora brzine, u ovom slučaju je u pitanju "usporenje", tj. smanjivanje brzine

[ZerBah]

Pazi ovako, drugi Njutnov zakon inercije govori o tome da ce telo teziti da ne promeni svoje stanje kretanja. Osnovno pitanje glasi, kolika je masa bloka u svemiru i kojom silom ce on pritiskati na choveka. Ako uzmemo da ce ubrzanje da bude negativno u tom trenutku poshto chovek treba da uspori blok koji pada na njega, osnovno je pitanje koliki put mu treba da bi se blok zaustavio. Recimo ako je duzina choveka 2,5 m (sa ispruzenim rukama napred) i on moze maksimalno da se skupi na 80 cm, duzina puta na kom on treba da zaustavi blok je 1,7 m. E sad treba postaviti jednachinu, kolikom silom chovek moze da gura blok od sebe, kojom silom ce se blok "suprostvaljati" i koliko ce choveku trebati vremena da sasvim zaustavi blok da bi se izrachunao put koji ce blok preci dok se u potpunosti ne zaustavi...

[Guest]

Osnovno pitanje glasi, kolika je masa bloka u svemiru i kojom silom ce on pritiskati na choveka.

masa je konstanta. tezhina varira zavisno od gravitacionog polja.

[Guest]

Ljudi pa vi ste naucnici :)

Aj osnujemo KLJFR (klub ljubitelja fizike RuRa)

U postavci zadatka weightless kaze. To valjda znaci nema tezinu. Ali isti kaze "weigh 20 tons"

Pa da razjasnimo - masa im je 20000 kg. tezina je Q=mg. g=0 . Q=0.

E dalje F=ma. Ovde je a=0 jer prvi stoji a drugi ide sa v=20mph=const=> a=0.

Ovde se radi o impulsu (bar ja mislim) i zakonu o odrzanju energije.

TJ sudar :)

Jebote sve sam pozaboravljao. Impuls je I=mv valjda.

Odo da prelistam skriptice stare, pa cu izneti moje vidjenje da Ivan_ moze opet da mi kaze da sam banana :)

[Dule_smor]

Ako uzmemo da ce ubrzanje da bude negativno u tom trenutku poshto chovek treba da uspori blok koji pada na njega, osnovno je pitanje koliki put mu treba da bi se blok zaustavio. Recimo ako je duzina choveka 2,5 m (sa ispruzenim rukama napred) i on moze maksimalno da se skupi na 80 cm, duzina puta na kom on treba da zaustavi blok je 1,7 m. E sad treba postaviti jednachinu, kolikom silom chovek moze da gura blok od sebe, kojom silom ce se blok "suprostvaljati" i koliko ce choveku trebati vremena da sasvim zaustavi blok da bi se izrachunao put koji ce blok preci dok se u potpunosti ne zaustavi...

←

upravo tako...josh kad bi nam neko postavio jednacinu:)

[darijan]

Ljudi pa vi ste naucnici :)

Aj osnujemo KLJFR (klub ljubitelja fizike RuRa)

U postavci zadatka weightless kaze. To valjda znaci nema tezinu. Ali isti kaze "weigh 20 tons"

Pa da razjasnimo - masa im je 20000 kg. tezina je Q=mg. g=0 . Q=0.

E dalje F=ma. Ovde je a=0 jer prvi stoji a drugi ide sa v=20mph=const=> a=0.

Ovde se radi o impulsu (bar ja mislim) i zakonu o odrzanju energije.

TJ sudar :)

Jebote sve sam pozaboravljao. Impuls je I=mv valjda.

Odo da prelistam skriptice stare, pa cu izneti moje vidjenje da Ivan_ moze opet da mi kaze da sam banana :)

←

tacno.

P = m * V

P-impuls, ostalo znate

i tu sile nema.

ako je ovo tip elasticnog sudara zakoni odrzanja energije i impulsa moraju da vaze.

a to je P(kocke) + P (choveka pre sudara) = P(kocke posle sludara) + P (choveka posle sudara):

m(20Mg)*V(1m/s)+m(recimo 75kg)+V(0m/s)=... koliko mi se cini covek mora dobiti impuls => brzinu istog pravca i smera (ali oba sa manjim intezitetom od 1m/s) a samim tim i 2. kocka... tako da ce da lete svemirom

Edited December 14, 2005 by darijan

[ZerBah]

masa je konstanta. tezhina varira zavisno od gravitacionog polja.

←

Znam da je masa konstanta. Ali postavka zadatka kaze da je weight na Zemlji 20 t, a da je u svemiru weightless. Treba naci realnu masu bloka, to je ono shto sam hteo da kazem.

[Guest]

Ma lose su formulisali.

Tezina je 0 masa je 20 tona :)

[Guest]

postavka je imbecilna, jer su težinu izrazili jedinicom za masu i još naglasili da je mereno na zemlji :)

igore, trenutno nijedan blok nema ubrzanje, ali pri promeni kretanja (dok ti bude drobio kosti i tom prilikom mu se bude smanjivala brzina) će ga imati, i tada će oslobađati određenu silu (onu kojom ti drobe kosti, između ostalog)..

za moju računicu fali nekakav koeficijent elastičnosti (il kako se to već meri) čoveka u skafanderu..

[Guest]

Pa naravno

Sudar ima

1. pre sudara

2. trenutak sudara

3. posle sudara

I ne mora da uspori ili ubrza, cim promeni pravac ima ubrzanja (oba su vektori).

kad se kaze da je brzina konstantna misli se na vektor, ne skalar.

U principu resenje je prosto i sklosko, ali stvarno jos se nisam dovoljno napalio da pocnem da crtam ovaj sudar tri tela :)

kocka da impuls coveku->covek pocne da se krece-> covek da impuls drugoj kocki.

I ne drobi te sila vec rad tj energija koja se oslobodi pri sudaru.

Sad posto je masa coveka<<masa kocke, covek uopste nece nesto usporiti prvu niti ubrzati drugu kocku, te ce verovatno niti spljeskan izmedju.

I1=20000*20 kgmilja/sec

I2=I3 = 0

Pre sudara

I1`~I1

I3`~I3

I2` -> e jeb ga :)

E sad dosta znaci i da li je je rastojanje izmedju coveka i druge kocke 0 ili ne. Ako je nula mislim da je covek cao.

Ako nije, on ce samo preneti impuls sa 1 na 2 kocku bez gubitaka ako sva 3 posmatramo kao apsolutno kruta tela. Nema sile teze, nema trenja.

Tj Ek(koju primi covek) = mv^2/2 = [20000*(8.94)^2]/2 =799236 J ~780KJ

Sad ja ne znam dal je to bas mnogo.

No da skratim moje vidjenje situacije :

Kocka udara u coveka koji pocinje da se krece maltene brzinom kocke. Prva ne usporava mnogo. Covek udara u drugu kocku koja se bas i ne uzbudjuje mnogo jer masa coveka << mase kocki. Svo troje nastavljaju da se krecu u istom pravcu i smeru i posto je v1kocke ~ 8.94 m/s a v2kocke ~ 0 covek je zgnjecen.

Ovo sve u slucaju da IMA rastojanja izmedju kocke 2 i coveka.

Ako nema rastojanja, a smatramo da su svo troje apsolutno kruta tela, prva kocka prenosi energiju (impuls) na drugu, druga pocinje da se krece istom brzinom, prva staje (za ovo nisam siguran) a covek je preneo kroz sebe tih 780 KJ. Dal ce ga to spleskati...ne znam

Edited December 14, 2005 by pER tU aMOR

[darijan]

prva kocka ce stati samo u slucaju da je apsolutno plastican sudar.

ali si otprilike rekao ono kao i ja, samo mnogo vise profi

[Guest]

loše si iskonvertovao milje na sat u metre u sekundi, inače se slažem..

ako je rastojanje između čoveka i druge kocke nula, prva će nakon sudara ostati da stoji, otprilike kao one kugle koje se klate i sudaraju (video si negde sigurno).

[Guest]

uh mislio sam da je 20 mph a ne 2 mph znaci 0.894

Ek je onda

Ek=(20000kg*0.8m^2/s^2)/2 = 8 KJ. ja bre mislim da je ovo nesto malo.

Aj cimnucu sasukea ovih dana, ako neko ima kamion nek se javi pa da probamo ovo IN VIVO :)

[Guest]

pa to, dosta je mala energija.. možda lik koji je postavljao ne zna koliko je tona, a hteo je da napiše 2 miliona kg ili tako nešto.. :)

[Spils]

prva kocka ce stati samo u slucaju da je apsolutno plastican sudar.

ali si otprilike rekao ono kao i ja, samo mnogo vise profi

←

nece, to je samo ako sva tela imaju jednaku masu i dodirnu povrshinu...shto u ovom sluchaju nije tachno.Oni imaju jednaku tezhinu , 0 , ali razlichite mase, pa nece stati ova prva.

[Guest]

Spilse...idi umij se :)

Obe kocke imaju istu masu

[Spils]

ali ce udariti u choveka koji je izmedju.

[darijan]

Spilse...idi umij se :)

Obe kocke imaju istu masu

←

ali ce udariti u choveka koji je izmedju.

←

gari

[Zwerko]

Ne mogu da postavim bas jednacine i da izracunam sile, ali prosta logika govori u prilog tome da ce covek nekom relativno malom silom uspeti da ga blok ne spljosti. Vrlo je moguce da ce se time blok koji ide usporiti, a da ce ta covekova kretnja zaustavljanja jednog i oslanjanja na drugi blok pokrenuti taj staticni blok, ali to u sustini nije bitno, koliko ja kapiram postavku zadatka bitno je samo da nece biti u opasnosti da bude spljosten. Jednostavno mu ne treba velika sila da bi ga zaustavio, kao sto relativno slabasna ruka u spejs satlu tamo pakuje module svemirske stanice u orbiti bez problema.

[darijan]

Ne mogu da postavim bas jednacine i da izracunam sile, ali prosta logika govori u prilog tome da ce covek nekom relativno malom silom uspeti da ga blok ne spljosti. Vrlo je moguce da ce se time blok koji ide usporiti, a da ce ta covekova kretnja zaustavljanja jednog i oslanjanja na drugi blok pokrenuti taj staticni blok, ali to u sustini nije bitno, koliko ja kapiram postavku zadatka bitno je samo da nece biti u opasnosti da bude spljosten. Jednostavno mu ne treba velika sila da bi ga zaustavio, kao sto relativno slabasna ruka u spejs satlu tamo pakuje module svemirske stanice u orbiti bez problema.

←

nije fora. gledo si emisije o spejs shatlovima :)

ne znam, tesko je jako pricati o nescemu apstraktnom (za nas) koji svemir videti necemo iz tog koordinatnog sistema gde se nalaze te kocke i garisha :)

[uveta]

O, ovi fizicki topici su mi omiljeni.

Moje razmisljanje:

Slucaj apsolutno neelasticnog sudara-znaci ploca kupi coveka i zajedno sa njim udara u drugu plocu, na kraju celog tog procesa obe ploce i covek izmedju se krecu u prvobitnom smeru kretanja prve ploce. S obzirom da za neelasticne sudare ne vazi zakon odrzanja energije, jedini zakon koji mozemo da primenimo je onaj za odrzanje impulsa.

Impuls prve ploce pre sudara sa covekom je p=m*v, gde je m=20t a v=0.9m/s sto nam daje 18kg m/s. Obe ploce zajedno imaju masu 2m, te iz odrzanja impulsa imamo da ce se dve ploce i covek nakon sudara kretati brzinom jednakoj polovini pocetne brzine prve ploce. Znaci, v'=0.45m/s.

Dolazimo do izracunavanja sila koje su delovale pri sudaru. S obzirom da se sve desava preko coveka, sila kojom je usporena prva ploca na polovinu svoje pocetne brzine jednaka je, po drugom Njutnovom zakonu, promeni impulsa za jedinicu vremena. Sada sve zavisi od toga koliko uzmete da je ceo proces trajao. Ja kapiram da konkretan sudar nije mogao da traje vise od 1s. Ubacimo u formule i dobijemo:

F=(p0-p1)/t=(m*v-m*v')/t=m*(v/2)/t=9000N, sto je otprilike ekvivalent sili kojom bi neko telo od 900kg delovalo ovde na Zemlji da se nalazi na vama.

Class dismissed, covek je hrpa kostiju i mesa lutajuci svemirom u svom svemirskom brodu sastavljenom od 40 tona celika.

[Zwerko]

Prvo dosta je zajebano sudar sa covekom u svemiru posmatrati kao potpuno neelastican. Treba imati u vidu koliko je covek jak da moze da reaguje silom svojih misica.

Uzmimo slucaj da smo na zemlji i da te dve kocke od po dvadeset tona stoje na na tockicima (trenje istih zanemarujemo). Jedna se krece brzinom od 0.9 m/s, sto je otprilike 3.24 km/h. Ja pretpostavljam da bi cak u tim uslovima covek uspeo da se odupre o drugu kocku i zaustavi prvu. Ta pretpostavka ne mora biti 100% tacna, ali bi recimo bar automobil koji ima 1-2t uspeo da amortizuje. A u uslovima na zemlji bi on mnogo teze pomerio ovu staticnu kocku zbog zemljine gravitacije. U svemiru ne bi bilo nicega sto bi zadrzavalo staticnu kocku, te bi covekov zadatak bio samo da dovoljno umrtvi nadolazecu kocku i da kao vrsta amortizera, energiju kocke koja se krece prebaci na energiju staticne kocke, kojoj ne bi trebalo da je potrebno previse energije da bi se pomerila iz stanja mirovanja, posto je pretpostavka da nikakva druga sila ne deluje na nju.