by 
Το δεξί σώμα έχει πολύ – πολύ μεγαλύτερη μάζα. Η κρούση είναι πλαστική.
Πόσες είναι οι απώλειες ενέργειας;
Αν λέγαμε «πόση θερμότητα παράγεται;» θα μας έβαζαν πιπέρι στο στόμα.
Ας δούμε δύο απόπειρες απάντησης.
Η μία από τη σκοπιά του ακίνητου παρατηρητή και η άλλη από τη σκοπιά ενός κινούμενου.
Γεια σου Βαγγέλη.
Καλά αποτελέσματα.
Η κινητική ενέργεια ενός ακίνητου βράχου είναι μηδέν για μας τους κατοίκους της περιοχής αλλά δεν είναι μηδέν ως προς παρατηρητή στο κέντρο του ήλιου.
Όταν λύνεις ένα πρόβλημα και θέλεις να βρεις με ποια ταχύτητα θα πέσει στον πάτο της χαράδρας, εφαρμόζεις ίσως την αρχή διατήρησης ενέργειας.
Ποια θεωρείς αρχική κινητική ενέργεια του βράχου;
Τη μηδενική ή αυτή που “βλέπει” ο κάτοικος του ήλιου;
Σε τι διαφέρει μια βαλίτσα;
Ο επιβάτης του τραίνου θεωρεί αρχική κινητική ενέργεια μηδενική και βρίσκει με ποια ταχύτητα (ως προς αυτόν) πέφτει στο πάτωμα εφαρμόζοντας την αρχή διατήρησης ενέργειας.
Ο κινούμενος παρατηρητής δεν οδηγεί σε λανθασμένα συμπεράσματα αν εμείς δεν κάνουμε λάθος. Αν κάνουμε λάθη και ο ακίνητος αποτυγχάνει.
Επίσης Βαγγέλη στο απαντητικό φύλλο (όχι στο φύλλο ερώτησης) συναντάμε την διατήρηση της ορμής:
Το απαντητικό φύλλο:
Kαλημερα Γιαννη και καλημερα σε ολη την παρεα.Κανω ενα σχολιο στο οτι οι προσεγγισεις πρεπει να γινονται πανω στην ακριβη λυση και οχι αρχικα. Μαλλον δεν ειναι και πολυ καλη επιλογη να λυνει κανεις παντα το προβλημα στην γενικοτητα του και εκ των υστερων να παιρνει ορια.Αν ρωτησουν τον ακινητο παρατηρητη ποια θα ειναι η ταχυτητα του συσσωματωματος τοτε κανει την προσεγγιση αμεσως και λεει οτι θα ειναι V κατι το οποιο ειναι σωστο. Aυτη η ταχυτητα δεν δινει σωστη τιμη τελικης κινητικης ενεργειας αλλα αυτο δεν μας ενδιαφερει. Αυτο προφανως οφειλεται στην εξαρτηση της κινητικης ενεργειας απο το τετραγωνο της ταχυτητας. Αν η κρουση ηταν ελαστικη και μας ελεγαν να βρουμε την ταχυτητα της ελαφριας μαζας μετα την κρουση,θα θεωρουσαμε ευθυς εξαρχης οτι προσεγγιστικα V’=V oποτε η σχεση 5.5 σχολικου που στον Γιάννη αρεσει πολυ,δινει -V-V=υ+υ’ και αν πχ υποθεσουμε οτι πριν την κρουση οι ταχυτητες των δυο σωματων ηταν αντιθετες,τοτε βρισκουμε υ’=-3υ δηλαδη οτι το μετρο της ταχυτητας της ελαφριας μαζας τριπλασιαστηκε κατι το οποιο ειναι σωστο. Βλεπε και αυτο Μπάλα και μπαλάκι πέφτουν.Αυτο δινει οτι η τελικη κινητικη ενεργεια εχει αυξηθει και μαλιστα κάμποσο. Τι θελω να πω? Οτι δεν ειναι γενικος κανονας οτι οι προσεγγισεις πρεπει να γινονται στο τελος Εξαρταται απο την περιπτωση και δεν ειναι απλο να ξερει κανεις κατοπιν μιας αρχικης προσεγγισεως,τα Μαθηματικα που μεσολαβουν,τι σφαλματα θα δωσουν. Παντως αν καποιος θελει παντα να κανει τις προσεγγισεις στο τελος.καηκε.Δεν θα τελειωνει ποτε. 🙂 Με αυτη την εννοια και ο ακινητος παρατηρητης καλος ειναι 🙂 Mπορει η τιμη απωλειας που βρισκει να μην ειναι σωστη,αλλα το ποσοστο του σφαλματος σε σχεση με την πολυ μεγαλη αρχικη κινητικη ενεργεια,ειναι μικρο.
Καλημέρα Κωνσταντίνε.
Πώς το λένε; “και συ δίκιο έχεις”!
Πράγματι αν μας ζητήσουν την ταχύτητα για παράδειγμα δεν θα λύσουμε αναλυτικά, θα πάμε άμεσα στην προσέγγιση.
Αλλά αν θέλουμε να άρουμε μια αντίφαση, όπως αυτή που έβαλε εδώ ο Γιάννης;
Και οι δύο λύσεις, θα μπορούσαν να θεωρηθούν σωστές ανάλογα με τον παρατηρητή και την προσέγγιση που είμαστε έτοιμοι να αποδεχτούμε.
Αλλά αν το αποτέλεσμα παραβιάζει φανερά την διατήρηση της ενέργειας, δεν μπορεί αυτό να γίνει αποδεκτό, σαν λύση…
Kαλημερα Διονύση. Τον ακινητο α Γιάννης τον εβαλε αρρωστο στο κρεβατι με θερμομετρο στο στομα χαχαχ
Εμ, πώς μπορεί άρρωστος άνθρωπος να κάνει σωστούς υπολογισμούς; 🙂
Καλημέρα παιδιά.
Ναι εξαρτάται από την περίπτωση το πότε θα κάνουμε την προσέγγιση.