Forståelse av newtons lover

[Waldor]

Jeg stusser litt på hvordan man skal forklare newtons andre og tredje lov i enkelte tilfeller, og håper da at noen kan hjelpe meg videre på vei til en bedre forståelse.

Ekempel 1: To biler frontkolliderer med hverandre. Bil A har masse 2m, og bil B har masse m. Bil A kommer fra venstre side, og Bil B fra høyre. Vi velger positiv retning mot høyre. Farten kan vi gjerne si at er like stor for begge bilene, men i motsatt retning. Forklar kræsjet med utgangspunkt i newtons lover. Legger ved min egen tankegang, og lurer om dette er riktig.

Jeg tenker først bare på en bil om gangen, for eksempel bil A. Newtons andre lov gir da [tex]F_{A} = 2m*a_{A}[/tex]
. Videre kommer newtons tredje lov inn og sier at denne kraften som vi nettopp fant, har en like stor og motsatt rettet motkraft som vil virke over på bil B. [tex]F_{A}^{*} = - (2m*a_{A})[/tex]. For bil B har vi akkurat det samme, altså: [tex]F_{B} = m*a_{B}[/tex]. Og dens motkraft vil virke på Bil A. [tex]F_{B}^{*} = -(m*a_{B})[/tex]. Så summerer vi opp alle disse kreftene, og får dermed: [tex]\sum F_{A} = (2m*a_{A}) + (m*a_{B}), \sum F_{B} = -(m*a_{B}) - (2m*a_{A}) \Leftrightarrow \sum F_{A} = - \sum F_{B}[/tex]

Krefter kan som kjent både deformere legemer og endre deres bevegelse. Siden bil A har størst masse, så vil konsekvensene av resultankraften bli mindre på den, sammenlignet med bil B. Bil B vil altså rammes hardest i kollisjonen.

Eksempel 2: Newtons vugge med fem kuler. La oss si at vi trekker ut en av de ytterste kulene, og så slipper den. Forklar det som skjer ut i fra newtons lover. Jeg tenker på forsøket som et sentral elastisk støt, der de fire kulene som står i ro før sammentreffet har massen 4m, og kulen A som slippes har masse m. Bare kulen som vi slipper har en startfart, og forårsaker kollisjonen. Newtons andre lov gir da [tex]\sum F_{A} = m*a_{A}[/tex], og newtons tredje lov gir [tex]\sum F_{A}^{*} = -(m*a_{A})[/tex]. Hva er det som avgjør hvor stor [tex]a_{A}[/tex] er? Er det massen av de andre kulene? Hvorfor blir kule A hengende i ro rett etter støtet, når vi vet at [tex]\sum F_{A}^{*} = -(m*a_{A})[/tex] virker tilbake på den?

Det ble kanskje litt mye på en gang, så får bare håpe at noen orker å hjelpe meg med det helt fundamentale av problemstillingene.

[gill]

Den første kule akselereres av tyngdekraften helt til den kræsjer med den andre kulen. Når den kræsjer med den andre kulen har den et moment

[tex]mv[/tex]

for å stoppe momentet trengs en kraft over en tid slik at momentet stopper. Et eksempel på en slik utregning er gitt her

http://www.gcsescience.com/pfm44.htm

I newtons vugge er momentet overført på en veldig liten strekning merk imidlertid at ballene ikke kan røre hverandre for å få en enkel problemstilling for hvis de gjør det vil tre baller kollidere samtidig. Se denne linken under delen when simple solution applies

http://en.wikipedia.org/wiki/Newton's_c ... xplanation

Håper dette hjelper noe

[Waldor]

Takker, skal prøve å sette meg mer inn i de to linkene