Zadanie 5.5.5., : a) - strona 195
Zadanie
Rozwiązanie
Dane:
FD = 800 N
FK = 675 N
m = 2,5 kg
v = 20
Niech oś układu współrzędnych będzie zwrócona od Darka do Konrada (zgodnie z kierunkiem lotu piłki)
Niech:
Zbadajmy pęd układu Darek – piłka:
z zasady zachowania pędu:
Odpowiedź: Darek po wyrzuceniu piłki osiągnie prędkość 0,61 , a zwrot wektora prędkości będzie przeciwny do zwrotu wektora prędkości piłki.
Zbadajmy pęd układu Konrad – piłka:
z zasady zachowania pędu:
Odpowiedź: Konrad po złapaniu piłki osiągnie prędkość 0,70 , a zwrot wektora prędkości będzie zgodny ze zwrotem wektora prędkości piłki.
Wyjaśnienie
Na początek wyznacz masę każdego z łyżwiarzy (siła ciężkości to iloczyn masy i przyspieszenia ziemskiego). Zastosuj zasadę zachowania pędu dla układu Darek – piłka oraz Konrad – piłka. W pierwszej sytuacji pęd początkowy wynosi zero (zarówno Darek jak i piłka są nieruchome), a pęd końcowy do suma pędu piłki i pędu Darka. W drugiej sytuacji pęd początkowy to pęd piłki (Konrad jest nieruchomy), a pęd końcowy to pęd Konrada z piłką (czyli iloczyn prędkości Konrada i sumy mas łyżwiarza i piłki). Zwróć uwagę, przyjęliśmy, że zwrot osi układu współrzędnych jest zgodny z kierunkiem poruszania się piłki, więc ujemny wynik oznacza zwrot przeciwny wektora prędkości łyżwiarza do zwrotu wektora prędkości piłki.