Stöt med vagnar s-t-diagram
I ändarna på en lång räls sätter man fast två ultraljudsdetektorer, A och B. På rälsen placeras sedan två vagnar med massan 2,0 respektive 1,0 kg. Vagnarna skjuts mot varandra och kolliderar i en rak elastisk stöt. Figuren visar de två s-t-diagram som tas upp med hjälp av ultraljudsdetektorerna. I figuren är endast rörelsen fram till stöten utritad. Visa med hjälp av beräkningar hur graferna kommer att se ut efter stöten.
Figur: 
Tänker att det går att skapa ett ekvationssystem med ekvationen för bevarande av rörelsemängd och för bevarande av rörelseenergi. Hur går jag vidare?
Det borde du kunna göra, men börja med att läsa av lutningen hos linjerna eftersom de motsvarar vagnarnas farter. Rita också en bild så att du får en bättre överblick av vad som händer.
Okej, jag fick att v_2 = 0,3+/-0,2 det verkar inte stämma. v_2 ska fortsätta vara 1,1 enligt facit.
Vad är det för enheter på axlarna? Meter på y och sekunder på x?
Teraeagle skrev :Vad är det för enheter på axlarna? Meter på y och sekunder på x?
Ja, det stämmer.
Är du säker på att du har kollat på rätt uppgift i facit? För som jag tolkar diagrammet så börjar båda vagnarna 0,1 m från respektive ultraljudsmätare. Efter två sekunder krockar de och den ena vagnen har då åkt ca 1,1-0,1=1 m medan den andra har åkt runt 0,55-0,1=0,45 m (ungefärlig uppskattning på datorskärmen). Då skulle farterna bli ca 1/2=0,5 m/s och 0,45/2=0,225 m/s. Sen är det lite oklart vilken vagn som hör ihop med vilken fart.
Teraeagle skrev :Är du säker på att du har kollat på rätt uppgift i facit? För som jag tolkar diagrammet så börjar båda vagnarna 0,1 m från respektive ultraljudsmätare. Efter två sekunder krockar de och den ena vagnen har då åkt ca 1,1-0,1=1 m medan den andra har åkt runt 0,55-0,1=0,45 m (ungefärlig uppskattning på datorskärmen). Då skulle farterna bli ca 1/2=0,5 m/s och 0,45/2=0,225 m/s. Sen är det lite oklart vilken vagn som hör ihop med vilken fart.
Här är original figurerna från uppgiften respektive facit
Det var betydligt tydligare bilder! Kan du avgöra med hjälp av bilderna om det var A eller B som var den tunga vagnen?
Smaragdalena skrev :Det var betydligt tydligare bilder! Kan du avgöra med hjälp av bilderna om det var A eller B som var den tunga vagnen?
Eftersom B rör sig tillbaka efter stöten och A står stilla är A den tunga vagnen.
Och i det här diagrammet går det att läsa av hastigheterna.
Då kan du alltså räkna ut: Vilken rörelsemängd hade vagn A före stöten? Vilken rörelsemängd hade vagn B före stöten? Vilken total rörelsemängd hade vagnarna före stöten? Vilken total rörelsemängd hade vagnarna efter stöten?
Vilken rörelseenergi hade vagn A före stöten? Vilken rörelseenergi hade vagn B före stöten? Vilken total rörelseenergi hade vagnarna efter stöten (du vet att stöten är elastisk)?
Här får du ihop till ett ekvationsssystem.
Då har du som du skriver att rörelsemängden bevaras (inga yttre krafter på systemet) och rörelseenergin i och för sig, men det är lättare att använda att relativhastigheten bevaras vid helt elastisk stöt.
Jag får mef ekvationerna 2v_2+u_2=1,25 och v_2^2+0,5u_2^2=0,28125 att v=0,5 och u=0,25 eller v=0,33 och u=0,583. Stämmer inte med facit.
Kan du visa en bild av originaluppgiften? Det är nånting skumt här.
