Я застрял в вопросе, где сохранение энергии не работает, а сохранение импульса правильно. Я думаю, что я могу делать что-то не так , поэтому я задаю этот вопрос.
Проблема заключается в следующем:
Пуля массы выстреливается горизонтально в баллистический маятник массой и встраивается в него. Если центр маятника поднимется на расстояние , найдите скорость пули.
(HC Verma, центр масс, Q47)
Пусть масса пули
.
Пусть масса маятника
.
Пусть высота пика будет
.
Пусть начальная и конечная скорости
и
соответственно.
Поскольку обе массы движутся вместе после столкновения и поскольку скорость в высшей точке равна нулю, поэтому:
Подводя итог, мне любопытно следующее:
почему результаты различаются? Разве энергия не должна сохраняться так же, как и импульс? Раз так и должно быть, то в чем неточность моих расчетов?
Разве энергия не должна сохраняться так же, как и импульс?
Но это совершенно неупругое столкновение, т. е. кинетическая энергия не сохраняется (фактически не сохраняется максимально).
Из статьи в Википедии Неупругое столкновение :
Неупругое столкновение, в отличие от упругого, представляет собой столкновение, при котором кинетическая энергия не сохраняется за счет действия внутреннего трения.
...
Совершенно неупругое столкновение происходит, когда теряется максимальное количество кинетической энергии системы. При совершенно неупругом столкновении, т. е. при нулевом коэффициенте восстановления, сталкивающиеся частицы слипаются.
Вы можете использовать закон сохранения энергии, но вы должны учитывать тепло, выделяемое трением при попадании пули в блок, энергию вращения, сообщаемую самой массе в случае, если пуля попадает в нее не по центру, не говоря уже об энергии, используемой для деформировать как пулю, так и массу (это автоматически переходит в тепло?) Я уверен, что я тоже пропустил несколько.
Теоретически возможно, но не рекомендуется.
Как и в другом ответе, просто часть кинетической энергии тратится на нагрев груза маятника.
Энергосбережение фигурирует в расчетах, когда либо имеется фактически нулевая энергия, превращающаяся в тепло, как, скажем, при гравитационном взаимодействии небесных тел; или тепловые фигуры в динамике, например, при распространении ударной волны или течении газа по воздуховоду.
Энергия сохраняется только при упругих столкновениях, что не так. Вы можете думать, что энергия рассеивается в виде тепла, когда пуля попадает в маятник, поэтому она также сохраняется, хотя это не кажется таким уж ясным.
Смысл использования импульса как раз в том, что нам не нужно беспокоиться о теплопередаче системы и обойтись только заданными данными. Кроме того, импульс дает нам очень полезную информацию о направлении результирующей скорости, которой нет в расчетах энергии.
Имейте в виду, что некоторые проблемы должны быть решены с использованием как сохранения импульса, так и сохранения энергии.
Энергия сохраняется... И я призываю вас игнорировать любой ответ, который говорит, что это не так, поскольку это может привести к путанице.
Просто это происходит в тепле/звуке, а не в кинетике; и поскольку они обычно не измеряются и не включаются в детали вопроса, недостаточно информации для расчета с использованием закона сохранения энергии.
Вам сказали в вопросе, что звуковая волна (скажем) 30 Дж и нагрев 50 Дж были применены к системе; тогда вы можете вычесть эти 80 Дж из энергии вашей ускоряющейся пули и получить тот же ответ.
пользователь4552