KursCennikKorepetycjeBaza wiedzyBlog
Zaloguj sięZacznij teraz
fizykastatkiem@gmail.com

Matura z fizyki

Matura z fizyki: Pęd i zasada zachowania pędu

Pęd, popęd siły, zasada zachowania pędu, zderzenia sprężyste i niesprężyste, odrzut, związek pędu z energią.

⚓ Kurs maturalny z fizyki

Jak pęd i zasada zachowania pędu pojawia się na maturze?

Zasada zachowania pędu to potężne narzędzie maturalne, zwłaszcza w zadaniach o zderzeniach i odrzucie. W zakresie podstawowym dominują zderzenia niesprężyste (sklejanie ciał). Na rozszerzonym pojawiają się zderzenia sprężyste oraz zderzenia dwuwymiarowe wymagające rozkładu pędu na składowe. Kluczowe jest pamiętanie, że pęd to wektor.

Poziom: rozszerzony.

Typowe zadania maturalne

  • Obliczenie wspólnej prędkości po zderzeniu niesprężystym (sklejenie wagonów).
  • Wyznaczenie prędkości odrzutu działa lub łodzi przy wyrzucie masy.
  • Analiza zderzenia sprężystego dwóch kul o różnych masach.
  • Obliczenie siły z popędu przy zderzeniu w danym czasie.

Strategia na egzaminie

  1. 1Zawsze ustal kierunek dodatni i przypisz znaki prędkości zgodnie z nim.
  2. 2Zapisz pęd układu przed i po zdarzeniu i przyrównaj je do siebie.
  3. 3W zderzeniach sprężystych użyj dwóch równań - na pęd i na energię kinetyczną.

Do zapamiętania

Najważniejsze wzory

1

Pęd ciała

$$\vec{p} = m \vec{v}$$

Iloczyn masy i prędkości ciała.

2

Popęd siły

$$\vec{F} \Delta t = \Delta \vec{p}$$

Zmiana pędu równa popędowi siły.

3

Druga zasada dynamiki (pęd)

$$\vec{F} = \frac{\Delta \vec{p}}{\Delta t}$$

Siła równa szybkości zmiany pędu.

4

Zasada zachowania pędu

$$\vec{p}_{przed} = \vec{p}_{po}$$

Pęd układu izolowanego jest stały.

5

Zderzenie niesprężyste

$$m_1 v_1 + m_2 v_2 = (m_1 + m_2) v$$

Ciała poruszają się razem po zderzeniu.

6

Zderzenie sprężyste (pęd)

$$m_1 v_1 + m_2 v_2 = m_1 v_1' + m_2 v_2'$$

Pęd zachowany w zderzeniu sprężystym.

7

Zderzenie sprężyste (energia)

$$\frac{m_1 v_1^2}{2} = \frac{m_1 v_1'^2}{2} + \frac{m_2 v_2'^2}{2}$$

Energia kinetyczna też zachowana.

8

Odrzut

$$0 = m_1 v_1 + m_2 v_2$$

Dla układu początkowo spoczywającego.

9

Pęd a energia kinetyczna

$$E_k = \frac{p^2}{2m}$$

Związek energii kinetycznej z pędem.

Najczęściej zadawane pytania

Jak rozpoznać, czy zderzenie jest sprężyste czy niesprężyste?+
Jeśli ciała po zderzeniu poruszają się razem (sklejają się), jest niesprężyste. Jeśli odbijają się i zachowana jest energia kinetyczna - sprężyste. Treść zadania zwykle to precyzuje.
Jak zapisać znaki prędkości w zadaniach o pędzie?+
Wybierz jeden kierunek jako dodatni. Prędkości w tę stronę są dodatnie, w przeciwną - ujemne. Konsekwentnie stosuj te znaki w równaniu zachowania pędu.
Jak liczyć odrzut rakiety lub działa?+
Pęd początkowy układu to zero. Po wyrzuceniu masy: 0 = m₁v₁ + m₂v₂, więc prędkości mają przeciwne zwroty, a ich wartości są odwrotnie proporcjonalne do mas.
Czy w zderzeniu niesprężystym energia ginie?+
Nie ginie - zamienia się w ciepło, dźwięk i deformację. Zachowana jest energia całkowita, ale nie energia kinetyczna. Pęd pozostaje zachowany.

Chcesz przerobić ten dział do końca?

W kursie dział „Dynamika” ma lekcję wideo, cztery poziomy materiałów PDF (od teorii po arkusze CKE) i quiz. Możesz kupić sam ten dział za 177 zł albo cały kurs.

🛠️ Dział 2: Dynamika →📚 Cały kurs i ceny👨‍🏫 Zobacz korepetycje

Zobacz również

Teoria i wzoryPęd i zasada zachowania pędu - teoriaDefinicje, prawa i wzory z pędu i zasady zachowania pędu.ZadaniaZadania z pędu i zasady zachowania pęduRozwiązania krok po kroku.Powiązany działDynamika - zasady NewtonaPrzejdź do teorii dynamiki.Powiązany działPraca, moc, energiaPrzejdź do teorii pracy, mocy i energii.Powiązany działKinematykaPrzejdź do teorii kinematyki.