Mi a megoldása ennek a 2 feladatnak?

"20kg-os lövedék 1800km/h=500M/s vízszintes sebességgel fába ütközik és 3 cm megtétel után megáll"

Teljességgel lehetetlen!Fában ez fizikai lehetetlenség, gondoljunk utána, 3cm? Még 30cm se lehet!

Ne foglalkozz a realitással, most nem az a kérdés, hogy létezik-e ilyen fa.

Van egy tömeged és egy sebességed. Mindig azon kell elgondolkozni, hogy abból mit tudsz kiszámolni. A színét nem, a méretét nem, de tudsz számolni mozgási energiát egy megfelelő képlettel. Ha nem tudod, mi a képlet, keress rá, hogy te is dolgozz egy kicsit. Vagyis lesz egy olyan képleted, ami

E = ["m" és "v" valamilyen matematikai művelete]

Ez az energia 0-ra csökken 3 cm alatt. Ebből ki tudod számolni a munkát. Hiába kérdez a feladat trükkösen először az erőre, mert először a munkát kell meghatározni. Keresd meg a munka képletét, amiben szerepel az energia, de az út nem is kell hozzá. Úgy hívják, hogy munkatétel (erre keress rá), kb így néz ki:

W = [E valamilyen összefüggése]

Mivel E-t tudod, ezért W-t meg tudod határozni. Csakhogy a W-re van egy másik képlet is, ami erőt és az utat (ehhez kell tehát az a bizonyos 3 cm) hozza össze:

W = ["F" és "s" valamilyen matematikai művelete]

Mivel már az utat és a munkát is tudod, ezért az erő is meglesz, csak ne felejts a megfelelő mértékegységekre átváltani.

A második feladatnál a következő a megoldás. Amid van, az szintén kevés dologra jó, úgyhogy azt kell kiszámolni. A magasság és a tömeg kb egyvalamire jó, és azt helyzeti energiának hívják. Keresned kell hát egy összefüggést, ami a magasságból és a tömegből megadja a helyzeti energiát, de mivel a Földön vagyunk és nem a Holdon, ezért kell egy a Földre jellemző állandó is:

E = ["m" és "h" valamilyen matematikai művelete, kiegészítve egy, a Földre jellemző állandóval]

Amikor épp esik lefelé, akkor a fenti helyzeti energia mind mozgási energiává alakul, aminek maximuma a becsapódás előtt lesz, vagyis már nem lesz helyzeti energiája, mert már mind átment mozgásiba A becsapódáskor pedig az egész energia egy haramdik fajta energiává alakul. Az energia nem vész el ugyebár. Tehát ha már tudod a helyzeti energiát fent, akkor pont ugyanaz lesz a mozgási energia lent. Mivel fent nem mozog, ezért CSAK helyzeti energiája van, így a test teljes energiáját a helyzeti adja. Lent meg mozog, de mivel lent van, ezért nincs helyzeti energiája. A test összes energiája végig ugyanannyi (most közvetlenül a becsapódás előtti pillanatról beszélünk), azaz például félúton pont annyi a mozgási energiája, amennyit a helyzetiből elvesztett.

A sebesség kiszámolásához pedig azt kell tudni, hogy a Földön minden test azonos gyorsulással zuhan Föld felé (ha a légellenállást nem számoljuk, de azt nem szoktuk). Ezt a gyorsulást nehézségi avagy gravitációs gyorsulásnak hívjuk, az értéke pedig jól ismert, keress rá, ha nem tudod. Ezután már csak kell egy képlet, ami a gyorsulást, az utat és a sebességet tartalmazza. Mivel a gyorsulás megvan, az út a magasság, ezért a végsebességet ki tudod számolni.

A feladatot nem oldottam meg helyetted, ha ezek alapján neked nem megy, akkor nem tudok segíteni. Nem biztos, hogy mindenhol az első google találat kell neked, szóval küzdj meg a feladattal te is.

A végsebességesnél ugye a gyorsulás = g. Vagyis a g = a, mert ez egy speciális gyorsulás, aminek külön neve van. Szóval attól, hogy nem "a" betűvel jelöljük, az még egy gyorsulás, a mértékegysége is ugyanaz. Vannak ilyenek a fizikában. A munka (W) is egy speciális energia, amit E helyett W-vel neveztünk el, de a mértékegysége ugyanúgy Joule.

Az út itt a magasság, azaz s = h, ami szintén speciális helyzet de nem szabad tőle megijedni. A sebesség marad v.

A továbbiakban a kitevőt a ^ jellel fogom jelölni, tehát az X-négyzet az NEM X2, hanem X^2. Így elkerülhető a félreértés.

Szóval a lényeg, hogy kéne egy olyan képlet, amiben út, gyorsulás és sebesség van, de sehogy sem találunk.

Viszont ez a képlet biztos megvan:

s = (1/2) * a * (t^2)

(út = egykettedszer gyorsulásszor idő-négyzet)

Ugye viszont az időt meg a sebességet össze lehet hozni, mert

v = s/t, azaz t = s/v

Akkor tegyük be s/v kifejezést a t helyére:

s = (1/2) * a * (s/v)^2

Másképpen:

s = (1/2) * a * (s^2)/(v^2)

Íme egy képlet út, gyorsulás és sebesség segítségével. Ebbe meg már csak be kell helyettesíteni ugye a = g = 9,81 m/s^2 és s = h = 12m azaz

h = (1/2) * g * (h^2)/(v^2)

Átrendezed v-re és megoldod.

Fizika feladatoknál mindig azon kell gondolkoznod, hogy hogyan tudod az egyiket kifejezni a másikból. Ha neked van háromféle adatod, és kell egy negyedik, azt lehet, hogy a másik háromból valahogy ki tudod hozni.