11 | Какое количество теплоты (в джоулях) выделилось при абсолютно неупругом ударе между шаром массой 3 кг и покоящимся

Тема: Количествo выделенной теплоты в абсолютно неупругом ударе

Пояснение: При абсолютно неупругом ударе, два тела сталкиваются и остаются соединенными после столкновения. В этом типе удара кинетическая энергия движения превращается во внутреннюю энергию, теплоту.

Для решения данной задачи требуется использовать закон сохранения импульса и закон сохранения энергии.

Масса первого шара: m1 = 3 кг.
Масса второго шара: m2 = 2 * m1 = 6 кг.

Скорость первого шара до удара: v1 = 0 м/с (так как шар покоится).
Скорость второго шара: v2 = 0 м/с (так как шар покоится).

Из закона сохранения импульса:
m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v

Так как m1 * v1 + m2 * v2 = 0,
то (m1 + m2) * v = 0,
отсюда v = 0 м/с.

Теплота (Q), выделенная при абсолютно неупругом ударе, равна изменению внутренней энергии системы:
Q = ΔU = (m1 + m2) * (v^2 - v1^2) / 2.

В данном случае, так как v = 0 м/с, v1 = 0 м/с,
то Q = (m1 + m2) * (0^2 - 0^2) / 2 = 0 джоулей.

Доп. материал:
Задача: Какое количество теплоты (в джоулях) выделилось при абсолютно неупругом ударе между шаром массой 3 кг и покоящимся шаром, масса которого в два раза больше?

Ответ: В данном случае количество выделившейся теплоты равно 0 джоулей.

Совет: При решении задач по абсолютно неупругому удару, внимательно следите за применяемыми законами сохранения импульса и энергии. Обратите внимание на начальные скорости тел и их массы.

Закрепляющее упражнение:
У двух шаров массой 2 кг и 4 кг начальные скорости равны 6 м/с и -3 м/с соответственно.
Какое количество теплоты (в джоулях) выделится при абсолютно неупругом ударе, если шары остановятся после столкновения? (Предположите, что положительная скорость направлена вправо, отрицательная - влево).