На покоящийся шар падает второй шар, который движется со скоростью v перед ударом. В результате происходит упругий

Тема урока: Упругий нецентральный удар шаров

Инструкция:
Упругий нецентральный удар - это столкновение двух объектов, когда они после столкновения отскакивают друг от друга. В данной задаче у нас есть два шара. Первый шар покоится, а второй шар движется со скоростью v, перпендикулярно линии центров шаров.

После столкновения, первый шар будет двигаться под углом α от направления движения второго шара. Чтобы понять, почему это происходит, нужно учесть закон сохранения импульса и закон сохранения энергии.

Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов системы до и после удара остается неизменной. Закон сохранения энергии утверждает, что полная энергия системы остается постоянной.

Используя эти законы, можно выразить угол α. В данной задаче, угол α можно найти с помощью треугольника, образованного линией центров шаров и направлением движения первого шара.

Например:
Допустим, первый шар имеет массу m₁ и второй шар имеет массу m₂. Второй шар движется со скоростью v=5 м/с перед ударом. Угол α, под которым первый шар отклоняется от начального направления движения, составляет 30 градусов. Найти массу первого шара, если его скорость после удара составляет v₁=3 м/с.

Решение:
Используем законы сохранения импульса и энергии, для определения массы первого шара.

1. Сумма импульсов до удара: m₁ * 0 + m₂ * v = m₁ * v₁₁ + m₂ * v₂₂, где v₁₁ - скорость первого шара после удара, v₂₂ - скорость второго шара после удара.
2. Закон сохранения энергии: 0,5 * m₁ * 0² + 0,5 * m₂ * v² = 0,5 * m₁ * v₁₁² + 0,5 * m₂ * v₂₂².

Подставив значения v=5 м/с, v₁₁=3 м/с и α=30 градусов, можем найти массу первого шара m₁.

Совет:
Чтобы лучше понять упругий нецентральный удар и его особенности, рекомендуется изучить законы сохранения импульса и энергии, а также законы физики, связанные с коллизиями.

Закрепляющее упражнение:
Два шара, массами m₁=0,3 кг и m₂=0,2 кг, нецентрально упруго сталкиваются друг с другом. Второй шар движется со скоростью v=2 м/с перед ударом, под углом α=45 градусов от направления первого шара. Определите скорость каждого шара после удара.