Avatar uživatele
Pokročilý

Proč má těleso při pádu z větší výšky větší ničivou sílu?

Mám asi hloupý dotaz, ale i tak budu rád za odpověď. Dejme tomu, že máme třeba dřevěný stůl, na který položím těleso o nějaké hmotnosti, stůl zůstane nepoškozený, ale když to samé těleso o stejné hmotnosti pustím na ten samý stůl z výšky třeba 10 metrů, stůl se rozlomí. Čím to je zvětšila, se snad hmotnost tělesa pádem? A mění se hmotnost těles při pohybu třeba vpřed? Děkuji za opdověď.

Uzamčená otázka – ohodnoťte nejlepší odpověď symbolem palce.

Nejlepší odpověď

Odpoveď byla označena jako užitečná
Avatar uživatele
Stříbrný

Tak za prvé: to co říká Kepler (součin hmotnosti a rychlosti) není kinetická energie, ale hybnost tělesa. Váhu tělesa v gravitačním poli bych do toho raději netahal (i když v otázce je popisován volný pád), protože pokus s nárazem tělesa o hmotnosti m letícího rychlostí v do překážky (např. vystřelený projektil z pistole) lze provést klidně ve stavu beztíže třeba na oběžné dráze kolem Země, kde předmět nic neváží, ale hmotnost má stejnou, jako na Zemi či Měsíci. Destrukční účinky po nárazu bude mít projektil prakticky stejné, jako při obdobném pokusu v místnosti na Zemi. Dále je známo, že hmotnost pohybujícího se tělesa se skutečně zvětšuje s rostoucí rychlostí, ale znatelně se to projevuje až při rychlostech srovnatelných s rychlostí světla a platí Mv = Mo/sqrt(1- (v/c)^2). V popisovaném případě je ale toto zvětšení hmotnosti naprosto zanedbatelné. Jde tedy o velikost hybnosti tělesa p = m*v (což samozřejmě souvisí s kinetickou energií Wk = 0,5*m*v^2). Je jasné, že těleso s větší hybností udělá po nárazu větší paseku, než těleso s menší hybností. Gravitační zrychlení g hraje roli tehdy, je-li gravitace příčinou pohybu tělesa, tj. při popisovaném volném pádu. To co tvrdí mosoj, že na hmotnosti nezáleží, se týká stejné rychlosti pádu dvou předmětů o různých hmotnostech ve vakuu ze stejné výšky (třeba to peříčko a kladivo), ale destrukční účinky těchto předmětů budou různé! Rychlost při dopadu bude sice u obou předmětů stejná, ale hybnost budou mít značně odlišnou. Takže příčinou větší ničivé síly tělesa při pádu z větší výšky je větší hybnost tělesa, nebo chceš-li kinetické energie.

 

Další odpovědi:

Avatar uživatele
Zlatý

Hmotnost tělesa se nemění. Často se zaměňuje hmotnost za váhu. Váha závisí na tom, v jaké gravitaci je to těleso umístěno. Stokilový chlápek bude na Měsíci vážit 1/6 a na Marsu 1/3 toho co na Zemi. Pokud nějaké hmotné těleso získá rychlost, pak mluvíme o kinetické energii, jako součinu hmotnosti a rychlosti. Jednotunové auto v rychlosti 100 km/h má stejnou kinetickou energii jako pomyslný jednokilový projektil o rychlosti tisíckrát vyšší.


Avatar uživatele
Zlatý

Hmotnost je ve stejném gravitačním poli stejná.
Najdi si pojmy jako jsou polohová energie ( závisí na výšce a gravitačním zrychlení) a pohybová energie ( závisí na rychlosti a hmotnosti).

Zde je příklad jak se polohová energie mění v závislosti na výšce.
http://www.odpovedi.cz/…

Jedná se o volný pád. To g = gravitační zrychlení, tam musí být.
Závisí na něm dosažená rychlost a od rychlosti a hmotnosti se odvozuje kinetická energie. Na hmotnosti nezáleží !!!!! Peří jako železo padá ve vzduchoprázdnu stejnou rychlostí.

 

Diskuze k otázce

Avatar uživatele
Stříbrný

orwell

Dochy: Vidím, že jsi to tady dostatečně jasně vysvětlil a vidíš do toho nejdál. Jelikož jsem pozdě v noci nechtěl zbytečně vstupovat do hádky s Keplerem ohledně jeho nesmyslného tvrzení, že „součin hmotnosti a rychlosti (případně úhlové rychlosti rotujícího tělesa) je vždy kinetická energie a hybnost je jenom jiný název“, odložil jsem to a dobře jsem udělal. Jen bych se chtěl ohradit proti Výroku Keplera a tvého, kdy mi podsouváte, že poslední větou ve své odpovědi dávám rovnítko mezi hybnost a kinetickou energii. To zásadně odmítám, protože za spojovacího výrazu “nebo chceš-li“ nelze vyvozovat tento závěr! Tj. jako když napíšu, že „větší proud obvodem můžeš vyvolat
zvýšením napětí zdroje, nebo chceš-li vodivostí obvodu“ a vy mi řeknete, že svou nešťastnou větou dávám rovnítko mezi veličiny napětí a vodivost. Navíc jsem vzorce pro obě veličiny uvedl. Jsem rád, že se nakonec všechno vysvětlilo a teď už každý z nás ví, že: Hybnost je veličina vektorová, zatímco energie skalární, hybnost roste s rychlostí lineárně, zatímco energie kvadraticky, každá ze zmíněných veličin má jiný fyzikální rozměr a jednotku a ne každá se hodí k řešení různých fyzikálních problémů stejně dobře. Jinak děkuji, že jsi se toho chopil a dotáhl to do konce místo mě a vyslovuji ti tímto uznání.

Avatar uživatele
Zlatý

Dochy

Dík.
K tomu co mi vytýkáš: Dával jsem si bacha abych nenapsal, že to máš špatně, ale používám slova "nešťastně" a "jako by" ;-) Podobně jako u mé poslední výtky Mosojovi: může zde snadno dojít k nesprávnému pochopení. A právě Kepler to tak napoprvé pochopil a chytil se toho, proto jsem to zmínil.

Avatar uživatele
Zlatý

mosoj

Dále trvám na tom, že destrukční mohutnost, je úměrná kinetické energii tělesa. Taktéž v tomto příkladu nelze zanedbat gravitační zrychlení, protože se jedná o volný pád.

Co je hybnost je velmi dobře vysvětleno zde !!!!

https://khanovaskola.cz/…

Avatar uživatele
Zlatý

Dochy

Mám tyto výhrady:
"Hmotnost je ve stejném gravitačním poli stejná." - hmotnost tělesa není závislá na gravitačním poli.
"polohová energie ( závisí na výšce a gravitačním zrychlení)" - a hmotnosti. (mimochodem, přesněji je to změna polohové energie tělesa)
" Na hmotnosti nezáleží !!!!! " To platí pro zrychlení (ev průběh rychlosti) tělesa při pádu ve vakuu. Už to ale neplatí pro hybnost či energii (tady to nemáš vyloženě špatně, ale z Tvého popisu mohou vzniknout nejasnosti)

To že je "g" důležité pro energii a hybnost při volném pádu Ti nikdo, pokud dobře vidím, nerozporuje.

Avatar uživatele
Zlatý

Kepler

orwell: ponechme stranou hmotnost při relativistických rychlostech. Součin hmotnosti a rychlosti (případně úhlové rychlosti rotujícího tělesa) je vždy kinetická energie a hybnost je jenom jiný název. Ostatně to sám poslední větou potvrzuješ. Tak to aspoň chápu já.

Avatar uživatele
Zlatý

Dochy

Keplere, tady jsi ulít. Energie a hybnost jsou dvě různé veličiny. A obě významné. Při srážce dvou těles je zajímavé sledovat obě veličiny, platí zákon zachování energie i zákon zachování hybnosti. Při dokonale pružném nárazu zůstane pohybová energie i hybnost obou těles (v součtu) zachována. V opačném případě zůstane zachována hybnost obou těles, ale část energie se přemění zpravidla na teplo (ev. jinou formu).
E=m.v^2 (energie)
P=m.v (hybnost)
toto platí při nerelativistických rychlostech.
Orwell trochu nešťastně oba pojmy dává dohromady v poslední větě, jako by šlo o jednu veličinu, což ale není pravda.

Avatar uživatele
Zlatý

Kepler

Tak já nevím, v tom případě nemá pravdu ani wiki, nebo co chápu špatně?
"Hybnost je fyzikální veličina, která je mírou posuvného pohybu tělesa a je součinem jeho hmotnosti a rychlosti" (https://cs.wikipedia.org/…

"Velikost kinetické energie tělesa, vykonávajícího posuvný pohyb závisí na jeho hmotnosti a rychlosti" (https://cs.wikipedia.org/…

Avatar uživatele
Zlatý

Dochy

Wiki je v pořádku. Hybnost i kinetická energie závisí na rychlosti a hmotnosti tělesa. V této větě není specifikováno JAK závisí. V Tebou odkazovaných článcích také píší:

Energie
V rámci Newtonovy mechaniky je kinetická energie určena vztahem
Ek=1/2 mv^2
{tímto se opravuji, zapomněl jsem na tu 1/2}

Hybnost:
Vektor hybnosti je určen v klasické mechanice
P'=m.v'

Já dodávám: Pokud nás zajímá jen velikost hybnosti a směr máme ošetřen jinak, je to pak
P=m.v

Avatar uživatele
Zlatý

Kepler

Dík, už jsem to pochopil. Kinetická energie není totéž co hybnost a závisí a té rychlosti mnohem výrazněji.

Avatar uživatele
Zlatý

Alesh

Keplere, váha je zařízení na měření hmotnosti, pleteš si ji s tíhou. ;-)

Avatar uživatele
Zlatý

Kepler

Ne, váha = tíha a jako zařízení pro měření hmotnosti funguje jen v podmínkách zemské gravitace, a to ještě nepřesně. Na rovníku budeš vážit méně než na pólu, i když hmotnost budeš mít stejnou. Příčinou je rozdílná gravitace.

Avatar uživatele
Zlatý

Kepler

Jak jsem už naznačil, 60 kg hmotnosti na Měsíci váží 10 kg.

Avatar uživatele
Zlatý

Dochy

Dle wiki je VÁHA zastaralá jednotka, která mohla mít význam jak hmotnost tak tíha.

Avatar uživatele
Zlatý

Kepler

mosoj: výjimečně jednou poruším vyhlášenou zásadu, ale jenom proto, abys neblbnul klukovi hlavu. Hmotnost absolutně nezávisí na nějaké gravitaci a polohová energie platí jen v jedné konkrétní gravitaci. Jediné co platí je, že kinetická energie je součinem hmotnosti a rychlosti a nezávisí to jakým způsobem těleso rychlost získá. Ale ano, železo i peří o stejné hmotnosti ve stejné gravitaci a ve vzduchoprázdnu padá stejně rychle.

 

Přihlásit se

Položte otázku, odpovězte, zapojte se, …

začněte zde

Reklama

Kvalitní odpovědi v: Věda

Zlatý annas 4477
Zlatý Kepler 2254
Zlatý Drap 1854
Zlatý quentos 1650
Zlatý mosoj 1546
Zlatý marci1 1005
Zlatý led 1000
Zlatý Edison 753
Zlatý Lamalam 717
Zlatý gecco 709

Zobrazit celkový žebříček

Facebook

 

Váš požadavek se vyřizuje, počkejte prosím.