Forumul Scientia

Rezolvare de probleme / teme pentru acasă => Fizică => Subiect creat de: baiatul122001 din Februarie 22, 2018, 08:57:57 p.m.

Titlu: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 22, 2018, 08:57:57 p.m.
Pe puntea unui vas se afla un automobil .La un moment dat (t=0) automobilul incepe a se deplasa rectiliniu si uniform cu viteza v(vectorial) si , ca urmare , vasul se va misca cu u(vectorial).Neglijand rezistenta apei (statatoare) pe care o intampina vasul in miscarea sa si cunoscand valoarea reportului k=v/u , sa se determine raportul dintre masa vasului si cea a automobilului.


R: mv/ma=k-1

Impulsul sistemului automobil - vas este la inceput 0 s si se mentine
constant zero.Impulsul sistemului, la un moment dat va fi:v*ma+u*mv=0 , unde v si u sunt vectori.mv/ma=-k. Trebuie sa dea k-1
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 23, 2018, 11:08:14 a.m.
Ai facut un desen pentru problema asta? Desenul te poate ajuta sa vezi daca ai inteles corect problema, mai ales in problemele de acest fel in care e nevoie de cel putin un sistem de referinta.

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 23, 2018, 03:13:17 p.m.
Asta e figura pe care au incercat sa rezolv
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 23, 2018, 03:52:42 p.m.
Legat de desen: Nu ai precizat sistemul de referinta in care ai reprezentat vitezele v si respectiv u. Poti macar in cuvinte sa precizezi acest lucru?

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 23, 2018, 05:00:03 p.m.
Ca si corp de referinta (reperul) am luat masina , care se misca in sens contrar vasului.
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 23, 2018, 06:01:49 p.m.
Ca si corp de referinta (reperul) am luat masina , care se misca in sens contrar vasului.
Un prim lucru important de retinut (in special in problemele de mecanica) este ca de fiecare data cand desenezi un vector viteza (sau forta sau orice alt vector), e esential sa intelegi fata de ce reper e desenat acel vector (in ce sistem de referinta) ? Iar ca sa fii sigur ca intelegi si tu si ceilalti (cei care corecteaza de ex) care e reperul, solutia e simpla: sa precizezi ce reper ai folosit cand ai desenat acel vector viteza.

Acum, aplicand asta la desenul tau, se poate observa ca s-a iscat o neintelegere, pentru ca fata de reperul "masina care se misca in sens contrar vasului" (pe scurt, folosind initialele: McsmiscV), masina si vasul nu au simultan vitezele desenate (v si respectiv u), nici inainte de pornirea masinii (starea initiala), nici dupa (starea finala).

Atentie: alegerea reperului este in fond arbitrara (atat mobilul de care e atasat, cat si originea si orientarea lui), ca atare, din ce am spus mai sus nu trebuie sa deduci ca reperul ales (McsmiscV) este gresit. Ceea ce spun este ca, o data ales un reper, toata rezolvarea trebuie sa fie consistenta cu alegerea facuta, iar asta se reflecta in acest caz in reprezentarea vitezelor in cele doua situatii: inainte de pornirea masinii si dupa.

As mai mentiona ca aceasta problema se poate rezolva fata de cel putin 3 repere diferite (apa statatoare, McsmiscV sau vasul care se misca in sens contrar masinii - pe scurt VcsmiscM) si toate aceste rezolvari trebuie sa conduca la acelasi rezultat. Ce se poate intampla insa este ca alegrea reperului sa simplifice mai mult sau mai putin rezolvarea. Vom putea vedea asta (daca te intereseaza), comparand cele trei rezolvari!

Cu acest preambul, intrebarea mea este urmatoarea:
Ce situatie ai vrut sa reprezenti in desen, fata de McsmiscV, cea dinainte de pornirea masinii (starea initiala), sau cea de dupa (starea finala)?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 24, 2018, 10:35:47 a.m.
Buna ziua , eu am incercat sa reprezint starea de la un moment dat (t=0)  , adica cea initiala .La momentul t=0 vasul nu are viteza u , iar masina viteza v?
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 26, 2018, 10:29:41 a.m.
Conform textului problemei, intr-adevar la momentul t=0 masina incepe sa se deplaseze. Asta inseamna ca inainte de acest moment, ea nu se deplasa.

In aceasta problema e vorba de doua "stari" (sau situatii): situatia in care masina nu se deplaseaza (inainte de t=0) si situatia in care masina se deplaseaza (orice moment de la t=0 incolo). Data fiind cronologia situatiilor, rezulta ca starea in care masina se deplaseaza este starea finala, nu cea initiala.

Iar acum trebuie sa vedem ce facem cu aceste viteze date in textul problemei (pentru starea de la t=0 incolo) : v si respectiv u. Asadar, citind textul problemei, fata de cine intelegi tu ca are masina viteza v? Dar vasul, fata de cine are viteza u?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 26, 2018, 12:16:43 p.m.
Masina are viteza v fata de vas, iar vasul are viteza u fata de apa??
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 26, 2018, 12:57:05 p.m.
Textul problemei nu este foarte explicit in acest sens, ca atare aceasta este una din interpretarile posibile. O alta interpretare posibila ar fi ca si v si u sunt date fata de apa.

Cu care din aceste interpretari vrei sa rezolvi problema?


e-

Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 26, 2018, 02:59:28 p.m.
Fata de apa .
Totusi am o intrebare , masina fata de apa inainteaza , avand in vedere faptul ca vazul se misca cu viteza u??
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 26, 2018, 03:48:29 p.m.
Ok, sa stabilm putin cum se petrec lucrurile, adica sa stabilim niste orientari, ca sa reducem ambiguitatile. Sa presupunem ca masina, fata de vas, merge spre nordul geografic.

Prima intrebare pe care trebuie sa o clarificam este: daca viteza masinii fata de vas este orientata spre nord, in ce sens este orientata viteza vasului (u) fata de apa?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 26, 2018, 03:51:08 p.m.
Spre sud
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 26, 2018, 03:59:33 p.m.
Ok, atunci exista trei posibilitati:

1) Viteza masinii fata de vas in modul e mai mare decat u, si atunci masina se deplaseaza fata de apa spre nord.
2) Viteza masinii fata de vas in modul e egala cu u, si atunci masina sta pe loc fata de apa.
3) Viteza masinii fata de vas in modu e mai mica decat u, si atunci masina se deplaseaza fata de apa spre sud (ca si vasul).

Care din cele trei ti se pare cea mai plauzibila (si de ce)?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 26, 2018, 05:03:28 p.m.
Hm acum daca ma gandesc mai bine cred ca viteza masinii e mai mare decat a vasului.
Masina provoaca miscarea vasului si vitezele lor sunt direct proportionale , cu cat masina se misca mai repede cu atat si vasul se misca mai repede
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 26, 2018, 05:43:52 p.m.
Bun, atunci sa recapitulam ce s-a stabilit pana acum:
1) Presupunem ca vitezele din problema (u si v) sunt viteza vasului si respectiv a masinii fata de apa;
2) Daca masina se deplaseaza fata de vas spre nord, vasul se deplaseaza fata de apa spre sud;
3) Viteza masinii in modul e mai mare decat a vasului, deci ele se deplaseaza fata de apa in sensuri opuse;
4) Ca sistem de referinta ai ales masina care se misca fata de vas.

Poti sa faci un desen care sa reprezinte sistemul (cu vitezele corespunzatoare) pentru momentele ulterioare lui t=0, fata de reperul ales?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 26, 2018, 06:57:01 p.m.
E bine??
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 27, 2018, 09:42:18 a.m.
Nu e bine.

Ce viteza are masina in miscare, fata de reperul ales de tine (anume: "masina in miscare") ?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 27, 2018, 11:20:03 a.m.
Aa viteza v
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 27, 2018, 11:52:10 a.m.
Vrei sa spui ca (dupa t=0) masina (in miscare) se misca fata de ea insasi cu viteza v?

Gandeste-te asa: imagineaza-ti ca te afli in reperul ales (masina in miscare). Cu ce viteza se misca masina fata de tine, dupa t=0?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 27, 2018, 04:12:04 p.m.
A este 0, dar atunci nu se misca si apa fata de masina cu o anumita viteza?
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 27, 2018, 05:40:23 p.m.
Ba da, cu siguranta. Stii cu ce viteza se misca apa fata de masina cand t>0 ?

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 27, 2018, 06:09:19 p.m.
Cu viteza v?
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 27, 2018, 06:19:15 p.m.
Da, modulul vitezei apei fata de masina pentru t>0 este v, dar care e orientarea (daca masina fata de vas se deplaseaza spre nord)?

Si ca pas urmator, poti sa faci acum figura corecta pentru t>0, fata de reperul ales (masina in miscare)?

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 27, 2018, 06:40:56 p.m.
Apa se deplaseaza in sens contrar miscarii masinii , adica spre sud
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 27, 2018, 07:00:12 p.m.
Ok cu viteza apei fata de masina.

Dar, asa cum ziceam intr-o postare anterioara, avem optiunea sa alegem ce sistem de referinta dorim cand reprezentam sistemul, dar figurile mai apoi trebuie sa fie coerente, sa respecte alegerea facuta. In acest sens, in cea mai recenta figura postata, ai desenat toate vitezele fata de reperul ales? Vad ca apare in desen viteza u, dar asta e viteza vasului fata de apa (asa s-a decis sa interpretam textul problemei). Care e viteza vasului fata de reperul ales?

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 27, 2018, 07:15:46 p.m.
vabs=v+u=>u=vabs-v
vabs-viteza absoluta
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 28, 2018, 09:38:28 a.m.
In problema asta nu se poate vorbi de "viteza absoluta". Semnificatia acestui concept e foarte specifica si daca nu o cunosti, mai bine sa nu il folosesti deloc.

Presupun ca ceea ce voiai sa calculezi cu "vabs" este ceea ce te-am intrebat eu, adica viteza vasului fata de masina in miscare (este dupa cum observi o viteza relativa la un reper). Daca e asa, atunci modulul vitezei este intr-adevar suma modulelor vitezelor vasului fata de apa (de modul u si orientare spre sud) si a apei fata de masina (de modul v si orientata spre sud), iar orientarea sumei este de asemenea spre sud.

Acum, poti sa faci desenul pentru t>0, cu vitezele corespunzatoare fata de reperul ales (masina in miscare)?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 28, 2018, 04:37:44 p.m.
.
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 28, 2018, 05:43:13 p.m.
Ai incercat sa postezi o imagine si nu a functionat ?

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Februarie 28, 2018, 05:55:24 p.m.
Da , nu stiu de ce nu s-a incarcat
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Februarie 28, 2018, 06:34:40 p.m.
Ok, din cele discutate pana acum inteleg figura in felul urmator:
- viteza desenata cu albastru  (notata "v")  e viteza apei fata de masina in miscare (orientata spre sud, de modul egal cu modulul lui v din textul problemei)
- viteza desenata cu negru (notata "vabs") e viteza vasului fata de masina in miscare (orientata spre sud, de modul egal cu suma modulelor vitezelor u si v din textul problemei)
- directia "nord" este spre dreapta in figura

O remarca ar fi ca e indicat ca in figuri, chiar daca sunt doar orientative (adica chiar daca nu au pretentia sa fie "la scara"), sa respecti pe cat posibil relatiile dintre viteze (de ex faptul ca modului lui vabs e mai mare decat al vitezei apei fata de masina). Desigur, ar ajuta sa desenezi si axele de coordonate (cele necesare, in acest caz doar una spatiala e suficienta) ale reperului ales, cu orientarea lor, ca sa fie mai usoara transcrierea in ecuatii algebrice a relatiilor vectoriale de pe desen.

Acum, sa vedem cum continui cu rezolvarea. Din prima rezolvare propusa la inceput de topic, se vede ca ideea rezolvarii este sa folosesti conservarea impulsului total pentru a obtine relatia ceruta de problema (raportul maselor). De ce anume mai ai nevoie pentru a scrie ecuatia de conservare respectiva ?

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 01, 2018, 07:48:12 a.m.
Masa apei?
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 01, 2018, 09:33:51 a.m.
Depinde de ceea ce vrei sa incluzi in sistemul analizat (pentru care vrei sa scrii legea de conservare a impulsului). Daca vrei sa incluzi si apa, atunci poti nota de exemplu cu Ma masa acesteia, chiar daca nu e data in problema. Ideea este ca, daca problema nu e gresita, iar masa apei de fapt nu conteaza pt rezultatul final, ar trebui ca acest termen introdus de noi sa se simplifice cumva pana la final.

Pe de alta parte, alegerea sistemului total (a componentelor sale) este si ea arbitrara, in sensul in care, atata timp cat ne asiguram ca sistemul considerat chiar este izolat, atunci putem aplica legea conservarii.

Deci, din ce e compus sistemul izolat pe care vrei sa-l foloseesti in rezolvare?

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 01, 2018, 11:00:22 a.m.
Daca sistemul este izolat rezultanta fortelor exterioare este Fext=0 , atunci si Fext•t=0-> pint-pfin=0->pint=pfin
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 01, 2018, 11:41:08 a.m.
Corect. 

Repet intrebarea: din ce e compus sistemul izolat pe care vrei sa-l foloseesti in rezolvare?

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 01, 2018, 11:59:26 a.m.
Vasul , apa si masina
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 01, 2018, 12:03:47 p.m.
Bun. Poti sa scrii relatia de conservare a impulsului pentru acest sistem?

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 01, 2018, 04:21:41 p.m.
pint-pfin=0->pint=pfin
m_vas•(v+u)=m_auto•v
m_vas/v_auto=v/(v+u)
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 01, 2018, 05:16:18 p.m.
pint-pfin=0->pint=pfin
m_vas•(v+u)=m_auto•v
Din asta deduc ca ai folosit relatiile:
pint = m_vas*(v+u) si pfin = m_auto*v, unde pint se refera la impulsul sisetmului ales inainte de t=0, iar pfin la impulsul sistemului dupa t=0.

Pentru pint, nu inteleg de unde ai obtinut acea relatie. Care sunt vitezele componentelor sistemului ales, inainte de t=0, fata de reperul solidar cu masina in miscare?

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 01, 2018, 05:47:13 p.m.
A daca initial , vasul nu se misca , masina nu se misca , iar apa e statatoare , inseamna ca impulsul initial este 0?
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 02, 2018, 10:04:31 a.m.
Impulsul este o marime vectoriala, ca atare si impulsul total este o marime vectoriala. Asta inseamna ca valoarea lui depinde de sistemul de referinta ales (si de orientarea axelor de coordonate).

In cazul de fata, tu ai ales ca reper "masina in miscare", fata de care trebuie sa determini vitezele componentelor sistemului, ca sa poti calcula impulsurile fiecaruia si impulsul total.

Repet deci intrebarea: Care sunt vitezele componentelor sistemului ales, inainte de t=0, fata de reperul solidar cu masina in miscare?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 02, 2018, 10:36:41 a.m.
v=0
v+u=0
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 02, 2018, 01:17:04 p.m.
Nu inteleg ce vrei sa reprezinte aceste formule. Fii mai explicit, te rog.

e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 02, 2018, 02:31:21 p.m.
Deci pint=pfin
pint=m_auto*v
pfin=p1+p2=(m_auto+m_vas)*u
=>m_auto*v=(m_auto+m_vas)*u=>m_auto+m_vas=m_auto*v/u=m_auto*k=>k=(m_auto+m_vas)/m_auto=1+m_vas/m_auto=>m_vas/m_auto=k-1
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 02, 2018, 03:03:01 p.m.
Nu inteleg de ce spui ca "pint = m_auto*v" ? Cum justifici acest lucru, dat fiind sistemul ales de tine (auto + vas + apa) si reperul ales de tine (cel solidar cu masina in miscare) ?

Nota: Daca obtii un rezultat care pare corect (coincide cu ce se asteapta), dar nu e justificat corect (printr-un rationament corect), atunci rezolvarea nu e corecta si rezultatul obtinut este irelevant.


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 03, 2018, 10:48:53 a.m.
La momentul t<0 ,v=0 , iar u=0
m_auto•v+m_vas•u=m_auto•0+m_vas•0=0
Pint=0
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 05, 2018, 11:58:09 a.m.
Se pare ca nu reusim sa ne intelegem. Eu cel putin nu inteleg ce calculezi, dar mai ales nu inteleg justificarea calculelor tale pentru Pint (t<0).

As vrea sa reiau putin ideea rezolvarii, ca sa nu ne pierdem in detalii si sa omitem ideea principala.

Din start ai propus o rezolvare care foloseste conservarea impulsului, ceea ce este foarte ok. Dar cand e vorba sa aplici aceasta conservare, se pare ca lucrurile nu iti mai sunt asa de clare.

Conservarea impulsului este o lege generala, care se aplica tuturor sistemelor fizice izolate, fata de orice sistem de referinta inertial. Ca atare, pentru a o aplica in particular, trebuie sa precizam foarte clar care e sistemul la care ne referim, si care e sistemul de referinta inertial folosit. Aceste precizari sunt importante pentru ca, atunci cand scriem matematic aceasta conservare, egaland "impulsul total initial" cu "impulsul total final", daca de fapt cele doua impulsuri totale nu se refera la exact acelasi sistem si la exact acelasi sistem de referinta, atunci egalitatea este automat gresita.

In cazul tau, ai declarat ca vrei sa consideri sistemul izolat format din : vas+masina+apa si ca vrei sa folosesti ca sistem de referinta reperul solidar cu "masina in miscare" (altfel spus un sistem de referinta inertial in care masina in miscre - dupa t=0 - este in repaus).

Ei bine, pentru acest sistem si pentru acest reper, calculele tale despre "Pint" nu sunt corecte, si astept sa vad ce justifiacare ai pentru cele scrise, ca sa vad de unde vine de fapt greseala.


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 05, 2018, 04:09:48 p.m.
pint=m_auto*v+m_vas*u+m_apa*v ?
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 05, 2018, 06:46:28 p.m.
Daca o sa tot incerci variante pana nimeresti una care sa fie corecta, o sa dureze rezolvarea asta mult si bine.

Te rog sa incepi sa justifici valorile pe care le propui, ca sa vad cum gandesti, ce argumente ai ca sa propui aceste valori. Daca vei face acest lucru, vei avea ocazia sa vezi daca modul tau de gandire al acestei probleme este corect, si sa afli cum e corect in cazul in care gresesti. Iar daca vei ajunge sa intelegi cum trebuie gandite aceste probleme, vei putea folosi acest lucru apoi la orice alta problema de acest gen. Daca te rezumi doar la a incerca o valoare sau alta, nu vei invata nimic din aceasta rezolvare, chiar daca o nimeresti pana la urma pe cea corecta.


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 06, 2018, 05:22:56 p.m.
Nu inteleg de ce spui ca "pint = m_auto*v" ? Cum justifici acest lucru, dat fiind sistemul ales de tine (auto + vas + apa) si reperul ales de tine (cel solidar cu masina in miscare) ?

Nota: Daca obtii un rezultat care pare corect (coincide cu ce se asteapta), dar nu e justificat corect (printr-un rationament corect), atunci rezolvarea nu e corecta si rezultatul obtinut este irelevant.


e-

Daca masina este in repaus dupa t=0 , inseamna ca inainte de t=0 are impulsulp1=m_auto*v.Vasul este in miscare abia dupa t=o ,deci p2=m_vas*u=0
pint=p1+p2=m_auto*v+0=m_auto*v
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: atanasu din Martie 07, 2018, 12:52:27 p.m.
Mai stie careva fizica pe aici sa-i ajute pe cei doi sa iasa din impasul acesta atat de consumator de timp si energie (cred ca intelectuala). Valangjed? Harap Alb?
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 07, 2018, 01:16:27 p.m.
Ok, asa putem avansa mai usor.

Daca masina este in repaus dupa t=0 , inseamna ca inainte de t=0 are impulsul p1=m_auto*v.
Bun, bine gandit. Dar atentie, impulsul (ca si viteza) este o marime vectoriala, asa ca atunci cand il scriem in ecuatii trebuie sa tinem cont de orientarea lui fata de refrentialul ales, pentru ca asta va introduce factori corespunzatori in formule (gen functii sinus si cosinus cand e nevoie de o proiecte/descompunere pe axe, sau factorul +/-1 cand vectorul e coliniar cu axa, in functie de sensul pozitiv al axei respective).

Cu alte cuvinte, ca sa stim daca p1= + m_auto*v, sau p1 = - m_auto*v, trebuie sa precizezi care e sensul axei din reperul ales (presupunand ca folosim doar o axa pe directia nord-sud, asa cum am vorbit pana acum, intrebarea este spre ce directie e sensul pozitiv al axei?). In functie de acest sens, va trebui sa decizi semnul corect din formula lui p1.

Citat
Vasul este in miscare abia dupa t=o ,deci p2=m_vas*u=0
Asta este gresit. Pnetru p2 trebuie sa evaluezi viteza vasului, la t<0, fata de acelasi reper fata de care l-ai evaluat pe p1 mai sus, adica reperul in care masina este in repaus dupa t=0.

Citat
pint=p1+p2=m_auto*v+0=m_auto*v
Si de data asta ai omis sa scrii impulsul initial (pt t<0) pentru apa, pe care o consideri parte din sistemul izolat analizat.

Uite ce iti propun eu: dupa ce ai stabilit sistemul analizat (vas+masina+apa) si reperul ales (masina in miscare, ramane sa alegi sensul pozitiv), ecuatia de conservare a impulsului devine:

P_tot_ini = P_tot_fin, unde:
P_tot_ini = p_vas_ini + p_auto_ini + p_apa_ini (pt t<0)
si
P_tot_fin = p_vas_fin + p_auto_fin + p_apa_fin (pentru t>0)

Deci, practic ai de exprimat 6 impulsuri fata de reperul ales. O data determinate corect (algebric) aceste impulsuri, poti continua cu restul rezolvarii.

Poti sa scrii cele 6 impulsuri, cu expresia si viteza corespunzatoare (inclusiv semnul algebric), justificand pentru fiecare in felul in care ai justificat mai sus pt p1 (p_auto_ini)?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: valangjed din Martie 07, 2018, 03:38:56 p.m.
@atanasu, se spune:"Copilul cu doua moase moare cu buricul netaiat.".Pe langa asta, eu nu am nici rabdarea, nici "talentul" pedagogic al lui Electron.
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: atanasu din Martie 07, 2018, 04:47:54 p.m.
Ai si tu dreptate ca fara aceste discutii  ar muri forumul . Cred ca cam de asta ne-a parasit poate cel mai bun fizician de pe aici si ma refer la H.A. Succes in ale pedagogiei ! :)
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 07, 2018, 06:52:09 p.m.
p_auto_f=0 , masina este in repaus dupa t>0
Vasul este in miscare fata de masina dupa t>0 cu viteza |v|+|u|=-v+u , se misca contrar fata de masina , p_vas_f=-(-v+u)*m_vas
Viteza apei fata de masina care este in miscare este |v|, cum masina se deplaseaza contrar apei ->viteza apei este -v , p_apa_f=-(-v)*m_apa
p_auto_i=m_auto*v
Deoarece asupra vasului nu actioneaza nicio forta inseamna ca se deplaseaza in acelasi sens cu masina , p_vas_i=m_vas*u
p_apa_i=-(v+u)*m_apa
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 08, 2018, 09:59:59 a.m.
Din ce ai scris nu inteleg care e sensul pozitiv ales de tine pentru reperul folosit. Sensul pozitiv al axei este spre sud, sau spre nord?

Pentru readucere aminte, s-a stabilit mai inainte ca masina se deplaseaza spre nord fata de vas (dupa t=0), iar v si u au fost interpretate din textul ambiguu al problemei ca fiind modulele vitezelor masinii si respectiv a vasului fata de apa, dupa t=0. S-a mai stabilit ca modulul lui v este mai mare ca modulul lui u, si in consecinta asta inseamna ca masina si vasul se deplaseaza in sensuri opuse fata de apa dupa t=0.

Cu aceste informatii si pe baza sensului pozitiv pentru reper (alegere care inca nu a fost explicitata), vom putea continua rationamentele.


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 08, 2018, 03:30:33 p.m.
Sensul pozitiv l-am ales spre nord
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 08, 2018, 04:38:20 p.m.
Ok, atunci hai sa vedem ce rezulta din asta pentru cele 6 impulsuri:

p_auto_f=0 , masina este in repaus dupa t>0
Corect. (Asta rezulta direct din alegerea reperului folosit).

Citat
Vasul este in miscare fata de masina dupa t>0 cu viteza |v|+|u|=-v+u , se misca contrar fata de masina , p_vas_f=-(-v+u)*m_vas
In primul rand, evita sa scrii ceva de genul : "|v|+|u|=-v+u", pentru ca asta e gresit matematic (si fizic). Matematic stim ca suma modulelor nu poate avea un rezultat negativ, dar mai stim ca v (ca modul) e mai mare ca u (ca modul), deci algebric vorbind, -v+u este o cantitate negativa. De aceea prima egalitate e gresita. Decat sa folosesti notatii matematice care pot sa insemne altceva decat poate voiai tu sa scrii, mai bine foloseste notatii personale de genul: v_vas_fin = ...
Acum, pentru a evalua corect (inclusiv algebric) viteza pe v_vas_fin, putem gandi asa: stim ca masina se deplaseaza fata de vas (dupa t=0) spre nord, deci vasul se deplaseaza fata de masina (dupa t=0) spre sud (deci semnul vitezei vasului va fi negativ, data fiind orientarea reperului ales cu sensul pozitiv spre nord).
Ca magnitudine, v_vas_fin este suma modulelor lui v si u, pentru ca am stabilit ca ambele se referea la miscarea fata de apa (dupa t=0), deci daca masina se deplaseaza spre nord fata de apa cu o viteza de modul v, iar vasul se deplaseaza spre sud fata de apa cu o viteza de modul u, atunci viteza totala a vasului fata de masina (dupa t=0) de modul (magnitudine) v+u.
Deci, in concluzie, avem v_vas_fin = - (v+u) si p_vas_fin = - m_vas * (v+u).

Citat
Viteza apei fata de masina care este in miscare este |v|, cum masina se deplaseaza contrar apei ->viteza apei este -v , p_apa_f=-(-v)*m_apa
Pe de o parte este corect, viteza apei fata de masina (dupa t=0) este -v (din cauza sensului reperului spre nord), dar atunci calculul pentru impuls este p_apa_fin = m_apa * (-v) = - m_apa *v. De ce ai inmultit inca o data cu minus in formula impulsului ?

Citat
p_auto_i=m_auto*v
Asta e gresit. Daca reperul ales este masina in miscare (spre nord), atunci masina la t<0 se misca spre sud fata de acest reper. Imagineaza-ti ca dupa t=0, cand masina porneste, o "copie" a masinii "ramane in urma" (ea nu porneste fata de apa). Ei bine, in ce sens se deplaseaza aceasta "copie", daca tu esti in masina care a pornit spre nord? Nu spre sud?
De aceea, avem p_auto_ini = m_auto* (-v) = - m_auto*v

Citat
Deoarece asupra vasului nu actioneaza nicio forta inseamna ca se deplaseaza in acelasi sens cu masina , p_vas_i=m_vas*u
Sunt de acord ca la t<0, asupra vasului nu actioneaza nici o forta pe directia nord-sud, deci e "solidar cu masina" la t<0. Ca atare, impulsul sau pentru t<0 se calculeaza tot cu viteza -v ca si a masinii (fata de masina in miscare).
Deci p_vas_ini = m_vas*(-v) = -m_vas*v

Citat
p_apa_i=-(v+u)*m_apa
Nu, apa (ca si vasul), e "solidara cu masina" la t<0, deci si impulsul ei il calculam cu aceeasi viteza ca a masinii la t<0, anume -v.
Deci p_apa_ini = m_apa*(-v) = -m_apa*v

Prima intrebare: ai inteles rationamentele prezentate mai sus? Ai vreo nelamurire la aceste puncte? Nota: toate aceste rationamente ar fi mult mai usor de urmarit daca faci desenele corespunzatoare desenand vectorii respectivi cu orientarile lor fata de reperul ales.

A doua intrebare: poti acum, cu aceste formule pentru impulsurile partiale, sa calculezi raspunsul la problema (raportul maselor m_vas/m_auto in functie de raportul k=v/u)?



e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 08, 2018, 06:12:46 p.m.
p_ini_t=p_ini_auto+p_ini_vas+p_ini_apa= - m_auto*v-m_vas*v-m_apa*v
p_fin_t=p_fin_auto+p_fin_vas+p_fin_apa=0 - m_vas * (v+u)-m_apa*v
p_ini_t=p_fin_t<=>- m_auto*v-m_vas*v-m_apa*v= - m_vas * (v+u)-m_apa*v<=>- m_auto*v-m_vas*v= - m_vas * (v+u)|*(-1)<=>m_auto*v+m_vas*v=m_vas*v+m_vas*u<=>m_auto*v=m_vas*u=>m_vas/m_auto=v/u=k
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 09, 2018, 12:03:16 p.m.
Ok, vad ca la manipulari algebrice de formule te pricepi destul de bine. Intr-adevar rezultatul este "m_vas/m_auto=v/u=k".

Totusi, asta nu e o problema de algebra, ci de fizica. De aceea, eu insist sa clarificam partea de fizica a problemei. Ca atare, ca sa vad daca chiar ai inteles rationementele mele pentru determinarea celor 6 impulsuri partiale, iti propun sa incerci urmatorul lucru: sa scrii ecuatia conservarii impulsului total, fata de alt reper, nu fata de masina in miscare! Rezultatul final pentru raportul maselor ar trebui sa fie exact acelasi ca cel gasit anterior, demonstrand astfel ca alegerea reperului e arbitrara si nu poate impacta (schimba) rezultatul.

Reperul pe care t-il propun este: vasul in miscare dupa t=0.

Deci, sa recapitulam lucrurile pana la alegerea reperului (inclusiv) :
1) Interpretam textul problemei ca insemnand ca viteza masinii dupa t=0 are modulul v, fata de apa, si viteza vasului dupa t=0 are modulul u fata de apa.
2) Am decis sa consideram miscarile pe directia nord-sud, adica masina se deplaseaza spre nord (fata de vas) si vasul se deplaseaza spre sud (fata de apa), dupa t=0
3) Am considerat ca magnitudinea lui v este mai mare ca magnitudinea lui u
4) Alegem ca sistem analizat izolat: masina + vas + apa
5) Alegem ca reper vasul in miscare dupa t=0, cu sensul pozitiv al axei spre nord.

Ei bine, cu aceste informatii, (deci fata de noul reper) poti sa calculezi impulsurile partiale (cele 6) pentru a scrie conservarea impulsului total? Daca vrei, poti sa faci copy-paste la ce am scris eu pentru cazul anterior, si sa modifici doar ce e nevoie. Sau, mai bine, sa reformulezi cu cuvintele tale argumentele pentru fiecare din cele 6 impulsuri.


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 10, 2018, 09:53:54 a.m.
Deoarece vasul si masina se misca fata de apa dupa t=0 , masina spre nord(|v|) , iar vasul spre sud (|u|) => viteza totala a masinii fata de vas este u+v=>p_auto_fin=(u+v)*m_auto

Vasul este in repaus dupa t=0 , =>p_vas_fin=0

Vasul se deplaseaza spre sud dupa t=0 , iar apa se deplaseaza fata de vas spre nord , reiese ca viteza apei fata de vas este u, deci p_apa_fin=u*m_apa

Deoarece vasul este in miscare spre sud dupa t=0 , atunci la t<0 vasul se misca spre nord.p_vas_ini=u*m_vas

Masina este solidara cu vasul la t<0=> p_auto_ini=u*m_auto

Viteza apei la t<0 este egal cu cel al vasului , u, deci p_apa_ini=u*m_apa

p_ini_t=p_ini_auto+p_ini_vas+p_ini_apa=u*m_auto+u*m_vas+u*m_apa
p_fin_t=p_fin_auto+p_fin_vas+p_fin_apa=(u+v)*m_auto+0+u*m_apa
p_ini_t=p_fin_t<=>u*m_auto+u*m_vas+u*m_apa=(u+v)*m_auto+0+u*m_apa<=>u*m_auto+u*m_vas=u*m_auto+v*m_auto<=>u*m_vas=v*m_auto=>v=u*m_vas/m_auto=>m_vas/m_auto=v/u=>m_vas/m_auto=k
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 12, 2018, 10:40:13 a.m.
Felicitari! Din punctul meu de vedere, ai argumentat corect calculul celor 6 impulsuri fata de noul reper, iar la final ai obtinut rezultatul corect (date fiind cele stabilite anterior).

Ce consider eu ca merita observat din cele doua rezolvari de pana acum este:
1) Rezultatul este acelasi, nu s-a modificat, desi s-au folosit doua repere (sisteme inertiale de referinta) diferite. De aici poti sa retii ca in general in probleme (mai concret, in cele de mecanica newtoniana), alegerea reperului este complet arbitrara, nu exista alegere "corecta" si alegere "gresita" de reper. De obicei se alege reperul care simplifica la maxim rezolvarea, dar asta se bazeaza pe experienta, nu poate fi criteriu de "corectitudine".
2) Daca in sistemul analizat, includem componente care nu impacteaza rezultatul final, atunci termenii care se refera la ele vor "disparea" din rezultatul final (asta e de fapt o tautologie).

In cazul de fata, influenta "apei" este nula, iar asta s-a verificat in ambele rezolvari. Explicatia este simpla: apa in aceasta problema nu-si schimba starea de miscare intre t<0 si t>0, deci orice reper am alege, si la t<0 si la t>0 apa va avea exact aceeasi viteza fata de reper, deci in ecuatia de conservare a impulsului total, acei termeni se vor anula. De aceea, masa apei nu apare niciunde in rezultatul final.

Mai ramane insa o observatie: problema citata de tine la inceputul topicului pretinde ca rezultatul final trebuie sa fie altul decat cel gasit aici. Totusi, daca in rezolvare precizam explicit ipotezele facute (in speta legat de punctele ambigue ale problemei), rezolvarea scrisa este corecta, cu alte cuvinte, daca era vorba de un examen si plecand de la textul dat ai fi precizat in rezolvare ipotezele asa cum sunt ele precizate mai sus, atunci corectorul nu ar fi avut motiv sa considere gresita rezolvarea.

Ce mai poti face in continuare, daca inca te mai intereseaza aceasta problema si rezolvarea ei, este sa vezi ce ipoteza s-a facut in rezolvare, care a putut impacta rezultatul. Adica, o problema "secundara" ar fi sa incerci sa determini ce ipoteza se facea implicit (deci nu explicit) in textul problemei, ca sa se obtina rezultatul "cerut" de problema.

Oricum, inca o data felicitari pentru rezolvare si daca mai ai intrebari, nu ezita sa scrii pe forum.


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 12, 2018, 02:46:43 p.m.
Aceste ipoteze cum se fac , nu am mai facut asa ceva
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 12, 2018, 03:25:38 p.m.
Nu e vorba de nimic "special". Ipotezele sunt lucruri care se fac foarte natural, cand ceva nu e clar. De exemplu, la un moment dat (spre inceputul discutiei) ai intrebat asta:

Masina are viteza v fata de vas, iar vasul are viteza u fata de apa??

Pentru a raspunde afirmativ sau negativ la aceasta intrebare, noi ca rezolvatori de problema, trebuie sa facem o ipoteza in acest sens. (In cazul problemei de fata e necesar sa facem o ipoteza pentru ca textul problemei nu e suficient de explicit).

Ai inteles acum ce ipoteze s-au facut in cele doua variante de rezolvare recente? Daca da, citeaza-le si vezi ce se poate schimba pentru a testa daca se modifica rezultatul final al problemei.


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 12, 2018, 04:04:39 p.m.
Ok, sa stabilm putin cum se petrec lucrurile, adica sa stabilim niste orientari, ca sa reducem ambiguitatile. Sa presupunem ca masina, fata de vas, merge spre nordul geografic.

Prima intrebare pe care trebuie sa o clarificam este: daca viteza masinii fata de vas este orientata spre nord, in ce sens este orientata viteza vasului (u) fata de apa?





1) Interpretam textul problemei ca insemnand ca viteza masinii dupa t=0 are modulul v, fata de apa, si viteza vasului dupa t=0 are modulul u fata de apa.
2) Am decis sa consideram miscarile pe directia nord-sud, adica masina se deplaseaza spre nord (fata de vas) si vasul se deplaseaza spre sud (fata de apa), dupa t=0
3) Am considerat ca magnitudinea lui v este mai mare ca magnitudinea lui u
4) Alegem ca sistem analizat izolat: masina + vas + apa
5) Alegem ca reper vasul in miscare dupa t=0, cu sensul pozitiv al axei spre nord.



e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 12, 2018, 04:23:30 p.m.
Da, corect, acestea sunt ipotezele facute (si pe care dupa cum vezi am tinut sa le exprimam explicit pe parcurs, pentru ca ele fac parte din rezolvare).

Pana la urma sper ca e destul de clar ca, de fapt cea cu numarul 1) din aceasta lista e cea care pare sa fie cea mai impactanta asupra rezultatului.

Putem sa schimbam aceasta ipoteza cu:
1') Masina are viteza v fata de vas, iar vasul are viteza u fata de apa.

Ce rezultat se obtine cu aceasta schimbare daca le pastram pe celealte la fel?


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 12, 2018, 04:55:01 p.m.
Deoarece vasul si masina se misca fata de apa dupa t=0 , masina spre nord(|v|) , iar vasul spre sud (|u|) => viteza totala a masinii fata de vas este u+v=>p_auto_fin=(u+v)*m_auto

Vasul este in repaus dupa t=0 , =>p_vas_fin=0

Vasul se deplaseaza spre sud dupa t=0 , iar apa se deplaseaza fata de vas spre nord , reiese ca viteza apei fata de vas este u, deci p_apa_fin=u*m_apa

Deoarece vasul este in miscare spre sud dupa t=0 , atunci la t<0 vasul se misca spre nord.p_vas_ini=u*m_vas

Masina este solidara cu vasul la t<0=> p_auto_ini=u*m_auto

Viteza apei la t<0 este egal cu cel al vasului , u, deci p_apa_ini=u*m_apa

p_ini_t=p_ini_auto+p_ini_vas+p_ini_apa=u*m_auto+u*m_vas+u*m_apa
p_fin_t=p_fin_auto+p_fin_vas+p_fin_apa=(u+v)*m_auto+0+u*m_apa
p_ini_t=p_fin_t<=>u*m_auto+u*m_vas+u*m_apa=(u+v)*m_auto+0+u*m_apa<=>u*m_auto+u*m_vas=u*m_auto+v*m_auto<=>u*m_vas=v*m_auto=>v=u*m_vas/m_auto=>m_vas/m_auto=v/u=>m_vas/m_auto=k

De aici doar primul impuls se modifica :p_auto_fin=v*m_auto , deoarece viteza masini fata de vas este v
p_ini_t=p_ini_auto+p_ini_vas+p_ini_apa=u*m_auto+u*m_vas+u*m_apa
p_fin_t=p_fin_auto+p_fin_vas+p_fin_apa=v*m_auto+0+u*m_apa
p_ini_t=p_fin_t<=>u*m_auto+u*m_vas+u*m_apa=v*m_auto+0+u*m_apa<=>u(m_auto+m_vas)=v*m_auto=>
 m_auto+m_vas=v*m_auto/u=k*m_auto=>k=m_auto+m_vas/m_auto=>k=1+m_vas/m_auto=>m_vas/m_auto=k-1
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: Electron din Martie 12, 2018, 05:22:34 p.m.
Corect!

Daca mai ai ceva intrebari legate de aceasta problema (si/sau de rezolvarea ei) nu ezita sa intrebi.


e-
Titlu: Re: Impulsul
Scris de: baiatul122001 din Martie 12, 2018, 05:32:53 p.m.
Acum totul este clar , multumesc mult !