impuls van haai die vis vangt

Lies stelde deze vraag op 06 april 2011 om 20:17.

Hallo!

Is er iemand die me met dit vraagstuk kan helpen?

Een witte haai met massa 3000 kg ziet een prooi beneden hem in de oceaan: een vis met massa van 200 kg die horizontaal zwemt met een snelheid van 8 m/s. De haai duikt verticaal naar beneden met een snelheid van 3 m/s en verorbert de prooi. Onder welke hoek met de verticale zwemt de haai onmiddellijk na het inslikken van de prooi? Hoeveel bedraagt zijn eindsnelheid? (Verwaarloos elk effect met het water.)

Dit is dus een niet-elastische botsing (Ekin verloren)

Geen behoud van energie, maar we kunnen wel 'behoud van hoeveelheid van beweging' gebruiken:

p1 = p2

m(h) x v(h1) + m(v) x v(v1) = m(h) x v(h2) + m(v) x v(v2)

( v(v2) is 0 want hij is opgegeten)

v(h2) = v(h1) + m(v)/m(h) x v(v1)

v(h2) = 3 + (200/3000) x 8

v(h2) = 3,53 m/s

Dit klopt echter niet want de juiste oplossing is v = 2,8 m/s, maar ik weet niet wat ik fout gedaan heb. Daarnaast zou ik ook niet weten op welke manier ik die hoek moet berekenen.

Kan iemand me hierbij helpen?

Bedankt!

 

Reacties

Jan op 06 april 2011 om 22:41

Dag Lies,

Dit is misschien makkelijker dan je denkt. Je gebruikt al terecht de wet van behoud van impuls. Daarbij moet je bedenken dat snelheid een vectorgrootheid is (de richting is belangrijk), dat impuls óók een vectorgrootheid omdat die snelheid een vectorgrootheid is, en snelheid in de formule voor impuls zit:

$$ \overrightarrow p = m \cdot \overrightarrow v $$.

Je moet de impulsen van haai en prooi dus vectorieel bij elkaar optellen.

phaai = 3000 x 3 = 9000 kgm/s

pprooi = 200 x 8 = 1600 kgm/s

Als je daar een plaatje van maakt op schaal



zie je vast ook wel hoe je die twee impulsen samenstelt tot één gezamenlijke inpuls, om vervolgens grootte en hoek ervan te berekenen?

Zie bijlage.

 Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft zeven appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)