Fizica clasa 9 - problema rezolvata 52

Un corp cu masa m = 1 kg si viteza v = 6 m/s loveste un alt corp, cu masa M = 2 kg, aflat in repaus. Forta de interactiune dintre corpuri depinde de timp conform (fig.1). Stiind ca dupa lovire corpurile se misca pe aceeasi directie. 

Sa se afle:

a) viteza corpurilor dupa ce acestea se lovesc;

b) ce energie cinetica se pierde.

Rezolvare

a) Aplicam, pentru fiecare corp, teorema de variatie a impulsului.

Pentru corpul cu masa M:

Fmedie * ∆t = ∆p₂

Fmedie * ∆t = 8 Ns

∆_p2 = p_2f – p_2i = Mv₂

Obtinem:

F * ∆t = Mv₂

Semnul pozitiv al vitezei ne arata ca al doilea corp se misca in sensul in care a fost lovit de primul corp.

Deoarece fortele de interactiune care apar in momentul lovirii corpurilor sunt forte de natura interna pentru sistem si nu pot modifica impulsul total al sistemului, daca impulsul corpului M creste cu F∆t, inseamna ca impulsul corpului m scade cu F∆t. Deci pentru corpul cu masa m:

∆p₁ = - F∆t => p_1f – p_1i = - F∆t = - 8 Ns

mv₁ – mv = - F∆t

Obtinem:

Semnul negativ al vitezei ne arata ca primul corp dupa ce loveste corpul de masa M (aflat initial in repaus) se intoarce.

b) Calculam variatia energiei cinetice a sistemului:

In urma acestui proces energia cinetica a sistemului se conserva.

Probleme rezolvate fizica clasa a 9-a

Exercitii si probleme rezolvate