isinyakin
?>

Шар с массой m движущийся со скоростью v, сталкивается с неподвижным шаром той же массы. чему равна кинетичсекая энергия второго шара после нецентрального столкновения, при котором сохраняется механическая энергия?

Физика

Ответы

mereninka7008

нецентральное столкновение   шаров той же массы

суммарный импульс шаров до удара = суммарный импульс шаров  после удара

шары после удара разлетятся под углом 90 град

после векторного сложения импульсов получаем по теореме пифагора

получаем, что скорость каждого шара равна v/sqrt(2)

тогда кинетическая энергия и первого и второго шара равны  mv^2/4

проверяем

до удара у системы ек=mv^2/2

после удара у системы   ек= е1+е2=2*mv^2/4=mv^2/2

АльбертовичБерезин58
Условимся об обозначениях. обычно d - расстояние от предмета до линзы. расстояние от линзы до изображения f. возможны три случая. 1. d больше 2f, f -фокусное расстояние. при увеличении d уменьшается f. случай 2, d находится в интервале от 2f до f. также при увеличении d уменьшается f. это были случаи действительных обратных изображений 1-изображение меньше, 2 - изображение - больше оригинала - предмета. остался еще третий случай мнимого, неперевернутого, увеличенного изображения. в третьем случае d меньше f и с ростом d растет f. по смыслу случаи  d=f и d=2f не рассматриваются. (по моему мнению ставить и  получить ответ   такой провальный  вопрос это издевательство).
marat-dzhanibekov

Дано:

m1 = 10 г = 0,01 кг

m2 = 5 кг

L = 1 м

а = 30*

Найти:

v1 = ?

После удара тела движутся вместе. Движение до и после можно описать уравнением закона сохранения импульса:

m1*v1 + m2*v2 = (m1 + m2)*U

Т.к. скорость подвешенного ящика до столкновения с пулей равна нулю, то:

m1*v1 = (m1 + m2)*U

Но чтобы найти скорость U, нам надо знать скорость v1 пули. Но она-то и является главным вопросом задачи! Кажется, что тут ничего не поделаешь - ведь даже второстепенную неизвестную не получится найти, не узнав ту неизвестную, которая и является вопросом задачи... Но можно воспользоваться законом сохранения энергии:

E_p_1 + E_k_1 = E_p_2 + E_k_2

Применим его к той части движения, когда пуля и ящик уже столкнулись, т.е. к совместному движению. Получается, что в момент столкновения пули с ящиком система тел (пуля + ящик) имела следующие кинетическую и потенциальную энергии:

E_p_1 + E_k_1=mgh + \frac{mv^2}{2}=0+ \frac{(m_1+m_2)*U^2}{2}=\frac{(m_1+m_2)*U^2}{2}

Т.е. потенциальная энергия была равна нулю, а кинетическая была максимальной. Следовательно, согласно закону сохранения энергии, как только система тел остановила своё движение, её кинетическая энергия стала равна нулю, а потенциальная стала максимальной, т.е. кинетическая полностью перешла в потенциальную, значит закон сохранения энергии в данном случае выглядит вот так:

E_k = E_p

Тогда, чтобы выразить потенциальную энергию, нам надо знать высоту, на которую поднялась система тел после столкновения пули с ящиком. Если система тел отклонилась на 30 градусов, а длина подвеса равна 1-му метру, то высота будет равна:

L - L*cos a = L*(1 - cos a) = L*2sin^{2}\frac{a}{2}

Тогда потенциальная энергия будет равна:

E_p=mgh=(m_1+m_2)*g*L*2sin^{2}\frac{a}{2}

А теперь мы можем выразить U через закон сохранения импульса, который мы записали в самом начале:

m1*v1 = (m1 + m2)*U

U=\frac{m_1*v_1}{m_1+m_2}

и, приравняв энергии, можем выразить и найти скорость пули v1:

E_k=E_p\\\frac{(m_1+m_2)*(\frac{m_1*v_1}{m_1+m_2})^2 }{2}=(m_1+m_2)*g*L*2sin\frac{a}{2}\\\frac{m_1^2*v_1^2}{2(m_1+m_2)}=(m_1+m_2)*g*L*2sin\frac{a}{2}\\\frac{m_1^2}{2(m_1+m_2)}*v_1^2=(m_1+m_2)*g*L*2sin\frac{a}{2}\\ v_1^2=\frac{(m_1+m_2)*g*L*2sin\frac{a}{2}*2(m_1+m_2) }{m_1^2}=\frac{(m_1+m_2)^2*g*L*4sin\frac{a}{2} }{m_1^2}\\ v_1=\sqrt{\frac{(m_1+m_2)^2*g*L*4sin\frac{a}{2} }{m_1^2}}=\frac{m_1+m_2}{m_1}*2sin\frac{a}{2}*\sqrt{g*L}=\\ =\frac{0,01+5}{0,01}*2*0,26*\sqrt{10*1} = 501*0,52*3,16=823,2432=823

ответ: скорость пули равна примерно 823 м/с.

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

Шар с массой m движущийся со скоростью v, сталкивается с неподвижным шаром той же массы. чему равна кинетичсекая энергия второго шара после нецентрального столкновения, при котором сохраняется механическая энергия?
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*