TREŚĆ:

Zadanie 12.

Dwaj chłopcy przeprowadzili doświadczenia. W pierwszym doświadczeniu chłopiec A usiadł na deskorolce stojącej w pobliżu ściany i w pewnej chwili odepchnął się od tej ściany (zobacz rysunek). Tuż po odepchnięciu chłopiec uzyskał względem podłoża prędkość w kierunku poziomym, o wartości $4\frac{\text{m}}{\text{s}}$. Następnie chłopiec A wykonał drugie doświadczenie. Tym razem odepchnął się od drugiej, identycznej deskorolki z nieruchomo siedzącym na niej chłopcem B. Masy obu chłopców były jednakowe, a deskorolki początkowo spoczywały względem podłoża i ustawione były tak, że mogły poruszać się w przeciwne strony wzdłuż linii prostej (zobacz rysunek). Przyjmij, że w każdym z doświadczeń, na skutek odepchnięcia się chłopca A (w pierwszym – od ściany, w drugim – od deskorolki) została wykonana jednakowa praca przez siły wprawiające układy w ruch. Przyjmij także, że w obu doświadczeniach – podczas odepchnięcia, a także tuż po nim – pomijamy skutki działania sił oporów ruchu (z wyjątkiem tarcia statycznego). Załóż ponadto, że masy kółek deskorolki są pomijalnie małe.

Zadanie 12.1.

W dwóch poniższych zdaniach podkreśl właściwe określenia, aby zdania były prawdziwe.

1. Po przeanalizowaniu ruchu chłopców siedzących na deskorolkach w drugim doświadczeniu można stwierdzić, że pęd całkowity układu (obu chłopców wraz z deskorolkami) jest po odepchnięciu (taki sam jak / mniejszy niż / większy niż) pęd całkowity układu przed odepchnięciem.

2. Energia kinetyczna, którą uzyskał chłopiec A w drugim doświadczeniu po odepchnięciu się od deskorolki z kolegą, była (taka sama jak / większa niż / mniejsza niż) energia kinetyczna, jaką uzyskał po odepchnięciu się od ściany w pierwszym doświadczeniu.

---

ROZWIĄZANIE:

1. Po przeanalizowaniu ruchu chłopców siedzących na deskorolkach w drugim doświadczeniu można stwierdzić, że pęd całkowity układu (obu chłopców wraz z deskorolkami) jest po odepchnięciu taki sam jak pęd całkowity układu przed odepchnięciem.

Wynika to z zasady zachowania pędu, która mówi, że pęd układu ciał przed i po odepchnięciu jest taki sam.

 

2. Energia kinetyczna, którą uzyskał chłopiec A w drugim doświadczeniu po odepchnięciu się od deskorolki z kolegą, była mniejsza niż energia kinetyczna, jaką uzyskał po odepchnięciu się od ściany w pierwszym doświadczeniu.

Praca wykonana przez chłopca podczas pierwszego, jak i drugiego doświadczenia jest jednakowa. Praca ta została zamieniona na energię kinetyczną. W pierwszym przypadku (podczas odepchnięcia od ściany) została ona w całości zamieniona na energię kinetyczną chłopca (ściana nie zaczęła się poruszać). Natomiast w drugim przypadku praca ta została zamieniona na energie kinetyczne obu chłopców — energia kinetyczna chłopca A była więc mniejsza w tym doświadczeniu, niż w pierwszym.