TREŚĆ:

Zadanie 7.

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 7.1.

Oceń prawdziwość każdego dokończenia poniższego zdania. Zaznacz P, jeśli dokończenie zdania jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Po przeanalizowaniu ruchu chłopców siedzących na deskorolkach w drugim doświadczeniu można stwierdzić, że

$1.$	pęd całkowity układu (obu chłopców) wraz z deskorolkami jest taki sam przed odepchnięciem i po odepchnięciu.	P	F
$2.$	tuż po odepchnięciu deskorolka wraz z chłopcem A ma większą wartość pędu niż deskorolka z chłopcem B.	P	F
$3.$	chłopiec A, po odepchnięciu się od deskorolki z kolegą, uzyskał taką samą energię kinetyczną, jak po odepchnięciu się od ściany.	P	F

---

ROZWIĄZANIE:

1. Zdanie jest PRAWDZIWE, ponieważ zgodnie z zasadą zachowania pędu, pęd układu przed i po odepchnięciu jest taki sam.

2. Zdanie jest  FAŁSZYWE.

W treści zadania mamy powiedziane, że masy chłopców są jednakowe, a zgodnie z III zasadą dynamiki chłopcy działali na siebie siłami o takiej samej wartości, tym samym kierunku, ale o przeciwnym zwrocie. Z tego, oraz z zasady zachowania pędu wynika, że wartości pędu obu chłopców po odepchnięciu były takie same.

3. Zdanie jest FAŁSZYWE.

Zauważmy, że w przypadku doświadczenia 1 chłopiec wykonał pracę równą energii kinetycznej, którą uzyskał. Wynika to z faktu, że ściana się nie poruszyła, zatem całkowita praca, jaką wykonał, została zamieniona na energię kinetyczną. Natomiast w doświadczeniu 2 praca, jaką wykonał chłopiec, została zamieniona na energie kinetyczne obu chłopców, zatem energia kinetyczna chłopca A była mniejsza w tym doświadczeniu niż energia kinetyczna chłopca A w doświadczeniu 1.