Для связи в whatsapp +905441085890

Задача C14. Два шара массами кг движутся горизонтально и поступательно навстречу друг другу со скоростями и неупруго сталкиваются. Найти изменение механической энергии шаров .

Задача C14. Два шара массами кг движутся горизонтально и поступательно навстречу друг другу со скоростями и неупруго сталкиваются. Найти изменение механической энергии шаров .

Обозначим v скорость шаров после столкновения.

Решение:

До столкновения суммарная кинетическая энергия шаров была равна

После столкновения, поскольку удар неупругий, шары стали двигаться в одном направлении и с одинаковой скоростью о, как одно тело, поэтому их общая кинетическая энергия стала равна:

Изменение механической энергии системы шаров будет равно изменению их общей кинетической энергии:

В этом уравнении не известна скорость v шаров после столкновения. Поскольку удар неупругий, на шары, кроме консервативных сил тяжести, действуют и неконсервативные силы, поэтому закон сохранения механической энергии для определения неизвестной скорости v здесь применить нельзя, а вот закон сохранения импульса — можно, поскольку этот закон применим к любым замкнутым системам. Будем считать проекции внешних сил тяжести на направление движения шаров равными нулю, тогда по закону сохранения импульса сумма импульсов первого шара и второго шара до столкновения должна быть равна суммарному импульсу шаров после столкновения. Однако поскольку импульс — величина векторная, а шары двигались до столкновения навстречу друг другу, то при записи этого закона в скалярном виде перед импульсом второго шара в левой части равенства мы поставим «минус». Тогда получим:

Отсюда скорость шаров после столкновения станет равна:

Подставив (2) в (1) и выполнив необходимые упрощения, мы решим задачу:

Знак «минус» означает, что механическая энергия шариков уменьшилась.

Подставим числа и произведем вычисления:

Ответ: .



Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:

Задачи по физике с решением

Возможно вам будут полезны эти задачи:

Задача С12. Маленький шарик массой m, подвешенный на невесомой нити длиной I, движется по окружности (рис. 63). Угол отклонения нити от вертикали а. За какое время шарик сделает полный оборот?
Задача С13. По желобу ав с высоты h скатывается маленький кубик массой m (рис. 133). На конце желоба кубик отрывается под углом а к горизонту и пролетает отрезок вс в течение времени t. Найти работу сил трения при движении бруска по желобу. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Задача С15. Шарик массой m, летящий горизонтально со скоростью , абсолютно упруго ударяется о неподвижный шар массой М, висящий на нити длиной l. Удар центральный. На какой угол отклонится шар массой М после удара (рис. 134)?
Задача C16. Ядро атома, имевшее кинетическую энергию , распалось на два осколка равной массы, которые разлетелись со скоростями . Под каким углом а друг к другу разлетелись осколки, если их общая кинетическая энергия после распада стала равна ?