Feladat: 2233. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Nyilas Ágnes 
Füzet: 1988/április, 179 - 180. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Impulzusmegmaradás törvénye, Munkatétel, energiamegmaradás pontrendszerekre, Rugalmas energia, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1987/május: 2233. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A bal oldali kiskocsi eleinte egyenletesen mozog, majd amikor eléri a rugót, fokozatosan lassulni, a másik kocsi pedig fokozatosan gyorsulni kezd. Amíg a bal oldali kocsi sebessége nagyobb, mint a jobb oldali kocsi sebessége, a rugó egyre rövidebb lesz, amikor pedig a jobb oldali kocsi mozog nagyobb sebességgel, a rugó egyre hosszabbá válik. A rugó legnagyobb összenyomódása nyilván annak a pillanatnak felel meg, amikor a két kocsi sebessége megegyezik. Jelöljük ezt a sebességet u-val, a tömeget m-mel, a bal oldali kocsi kezdősebességét pedig v-vel. A lendületmegmaradás törvénye szerint

mv=mu+mu,
az energiamegmaradás tétele pedig
12mv2=12mu2+12mu2+Erugó.
Az első egyenletből u=v/2 adódik, amelyet a másodikba behelyettesítve megkapjuk a rugó energiáját a legnagyobb összenyomódásnál:
Erugó=mv24=2  kg25  m2/s24=12,5  J.
A megoldás során feltételeztük, hogy a súrlódás elhanyagolható.