100g medúza 1 l vizet présel ki 2m/s-os sebességgel. Milyen sebességre gyorsul a medúza az ellentétes irányba? Hogy számolnátok ki?

#10

"...teljesen mindegy,..."

Nem mindegy. Ha a kérdező a 8-as hozzászólásban javasolt rakéta-elv szerint számol és hozzáírja, hogy a közegellenállás miatt a sebesség kisebb lesz, akkor jó a megoldása.

De ha két test lendületmegmaradását használja, amit a korábbi hozzászólások javasoltak, akkor a válasza mindenképpen rossz lesz.

#12

"Ezek nélkül pontosan 2m/s lenne."

Nem az álló koordinátarendszerhez képest lesz 2m/s a kipréselt víz sebessége, hanem a már mozgó meduzához képest. A meduza egyre gyorsul és gyorsul, amig ki nem lövi az összes vizet.

A medúzára alapból nem érvényes a rakéta elv, mivel a teste úszik. Így lényegében a mozgó hártyái egyik oldalról nyomnak, a másik oldalról szívnak - de a tömegarányok alapján gyakorlatilag a könnyű test tolja magát előre a csaknem álló közegben.

A feladat úgy baromság, ahogy van. Ha a tanár rakétát akar számoltatni, akkor fogalmazzon meg egy rakétás feladatot, ne a diákok agyát keverje fos állagúra ilyen feladványokkal!

"... Így lényegében a mozgó hártyái egyik oldalról nyomnak, a másik oldalról szívnak..."

A hártyái körkörösen befelé mozognak. Oldlirányú erőket keltenek, amik kiegyenlítik egymást. A sebességre nincs hatásuk. Csak a hátralökött víznek van. Ezért érvényes a meduzára a rakéta elv.

"A medúza nem gyorsulhat a Ciolkovszkij-egyenlet szerint, mert víz alatt van."

És víz alatt nem működhet a rakétahajtás?

"A víz alatt közel ugyanolyan elven hajtja magát előre mint egy hal, csak körszimmetrikus elrendezésben."

Ebben részben igazad van. Vannak tányérszerű medúzák, amik uszony módjára lökik maguk mögé a vizet. Ezekre valóban nem érvényes a rakéta elv, mert nem gyorsítják magukkal együtt az "üzemanyagot".

[link]

De vannak majdnem zárt medúzák is. Amikor ezek csak a bennük levő víz egy részét fújják ki (márpedig a mozgást időszakaszokra bontva ez történik), akkor a bennük maradt vizet is fel kell gyorsítaniuk a saját sebességükre.

[link]

"krwkco" kérdezi:

És víz alatt nem működhet a rakétahajtás?

Válasz:

Esetünkben nem, mert a rakétameghajtást a relatíve kis közegellenállású térben mozgó testekre értelmezzük. A medúza olyan nagy közegellenállású térben mozog, melyben az egyensúlyi sebesség jóval alatta marad a tömlőszerű testből kinyomott hajtóközeg sebességének, így semmi értelme a rakétaegyenlettel számolni. Az ilyen folyamatra más mechanikai modell szerinti megközelítést kell alkalmazni.

"Esetünkben nem, mert a rakétameghajtást a relatíve kis közegellenállású térben mozgó testekre értelmezzük."

Megfigyeltem, hogy ha valaki elkezd többesszám első személyt használni, akkor többnyire olyasmit állít, amire nincsenek érvei. Magadon kívül kiket értesz a többesszám első személy alatt? Felhatalmaztak, hogy a nevükben beszélj?

Ez csak egy, a témától független metodikai kérdés, amit már régóta fel szerettem volna tenni a többesszám egyes személyt használó "kinyilatkozóknak". :-)

(Később még visszatérhetünk a medúzákra.)

"krwkco" - én meg azt figyeltem meg, hogy veszekedni akarsz. A "mi esetünk" jelenleg egy vizet spriccelő medúza, mely nem működik a vízből kiszedett állapotban. Nem többes számban érveltem és adtam a magyarázatot - tehát ezzel most teljesen lejárattad magad.

Fogd már fel, hogy mi a különbség egy rakéta és egy viszkózus közegben magát előrenyomó kis testtömegű medúza között:

A rakéta gyorsulását a tehetetlensége határozza meg, a medúzáét pedig a közegellenállás. A rakéta szabadon gyorsul, a medúza tehetetlenségének hatása viszont elhanyagolhatóan csekély lehet.

Ha így folytatod, akkor lassan eljutunk a görög mitológiából "Durch Fall Mann"-á avanzsált szuperhős dinamikájához is!

:-D