Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Kinematika

365
Csatoltam képet.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Fizika

Válaszok

2
Nem az a kérdés, hogy milyen sebessége lesz a gyorsabbnak, amikor a lassabb megáll, hanem hogy milyen lesz a sebessége a gyorsabbnak `bb"azon a helyen"`, ahol a lassabb megáll. Ezt kicsit bonyolultabb kiszámolni.

`v_1=70 (km)/h` a gyorsabb
`v_2=60 (km)/h` a lassabb

Nem is váltom át `m/s`-ba... az idő órában lesz, a gyorsulás `(km)/h^2`...

A gyorsulást (lassulást) nem tudjuk, reménykedjünk, hogy kiesik.
Egyébként a lassulás az valójában negatív gyorsulás. Én nem negatív számként használom lentebb, hanem pozitívként, ezért a lentebbi képletekben kivontam a gyorsulásból számított értékeket a többiből. Elvileg hozzá kellene adni és negatív kellene legyen. Így is - úgy is lehet számolni, csak ne keverje az ember a kettőt.

Első kérdés az, hogy mikor áll meg a lassabb autó?
`v_2-a·t=0`
`t=v_2/a`

A második az, hogy melyik helyen áll meg a lassabb autó? Szóval mennyi utat tesz meg megállásig:
`s=v_2·t-1/2·a·t^2=1/2 v_2^2/a`

A harmadik kérdés az, hogy mikor ér erre a helyre a gyorsabb autó? (Mivel az a gyorsabb, korábban fog odaérni)
`s=v_1·t_1-1/2·a·t_1^2`
`1/2 v_2^2/a=v_1·t_1-1/2·a·t_1^2`
`v_2^2=2av_1·t_1-a^2·t_1^2`
`a^2·t_1^2-2av_1·t_1+v_2^2=0`
Ez `t_1`-ben másodfokú egyenlet:
`t_1=(2av_1+-sqrt((2av_1)^2-4·a^2·v_2^2))/(2a^2)=(v_1+-sqrt(v_1^2-v_2^2))/a`
A kisebbik idő az, ami nekünk kell. Az lesz az az idő, amikor először odaér arra a helyre a lassulás során. A második idő az lenne, hogy ha megállás után is tovább hatna a lassulás úgy, hogy elindulna visszafelé a kocsi, abban az esetebn a másik gyök lenne az az idő, amikor megint azon a helyen van.
`t_1=(v_1-sqrt(v_1^2-v_2^2))/a`

A végső kérdés pedig az, hogy mekkora lesz a sebessége ekkor:
`v=v_1-a·t_1=sqrt(v_1^2-v_2^2)`
Szerencsére kiesett az `a` gyorsulás :)
Számold ki...
0

Másik, egyszerűbb (gyorsabb) megoldás a munkatétellel.

A testeket az `F=m·a` erő fékezi, ennek a munkája (`W=F·s`) csökkenti a testek mozgási energiáját.

A második, lassabb test `s` úton megáll (vagyis nulla lesz az energiája):
`1/2·m_2·v_2^2-m_2·a·s=0`
`s=v_2^2/(2a)`

Az első, gyorsabb test energiáját is `s` úton csökkenti a rá ható erő (ami nem ugyanannyi, mint ami a másodikra hat, mert a tömegek nem feltétlenül egyformák). `s` út után `v` marad a sebessége:
`1/2·m_1·v_1^2-m_1·a·s=1/2·m_1·v^2`
`v_1^2-2a·s=v^2`
`v_1^2-2a·v_2^2/(2a)=v^2`
`v=sqrt(v_1^2-v_2^2)`

Kész.
Módosítva: 5 éve
0