Известно, что при центральном абсолютно упругом ударе движущегося тела массой m1 о покоящееся тело массой m2, скорость
Известно, что при центральном абсолютно упругом ударе движущегося тела массой m1 о покоящееся тело массой m2, скорость первого тела уменьшается в 1,5 раза. Необходимо определить: 1) отношение масс m1/m2; 2) кинетическую энергию Т2" второго тела, если первоначальная кинетическая энергия первого тела Т1 = 1000.
22.12.2023 11:48
Пояснение:
При центральном абсолютно упругом ударе существует закон сохранения импульса и закон сохранения кинетической энергии. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до и после удара должна оставаться неизменной. Закон сохранения кинетической энергии гласит, что сумма кинетических энергий системы до и после удара должна оставаться неизменной.
1) Для определения отношения масс m1/m2, мы можем использовать закон сохранения импульса. Пусть v1 - конечная скорость первого тела, v2 - конечная скорость второго тела, тогда:
m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * u1 + m2 * u2,
где u1 - начальная скорость первого тела (известна), u2 - начальная скорость второго тела (равна 0, так как оно покоится). По условию задачи, скорость первого тела уменьшается в 1,5 раза:
v1 = 0,5 * u1.
Подставляя значения в уравнение сохранения импульса, получим:
m1 * 0,5 * u1 + m2 * v2 = m1 * u1 + 0.
Решим данное уравнение относительно отношения масс m1/m2:
0,5 * u1 * m1 = (m1 + m2) * v2,
0,5 * m1 / (m1 + m2) = v2 / u1,
m1 / m2 = 2 * (v2 / u1) - 1.
2) Для определения кинетической энергии T2 второго тела, мы можем использовать закон сохранения кинетической энергии. Кинетическая энергия вычисляется по формуле:
T = (m * v^2) / 2,
где m - масса тела, v - скорость тела. Исходя из закона сохранения кинетической энергии:
T1 = T2,
(m1 * u1^2) / 2 = (m2 * v2^2) / 2.
Подставляя известные значения, получим:
1000 = T2.
Таким образом, кинетическая энергия Т2 второго тела равна 1000.
Совет:
Для лучшего понимания законов сохранения в физике, рекомендуется изучить их подробное объяснение и примеры, а также проконсультироваться с преподавателем, чтобы узнать больше об этой теме.
Задача на проверку:
Движущееся тело массой 2 кг сталкивается с покоящимся телом массой 5 кг. После удара движущееся тело останавливается. Найдите конечную скорость второго тела после столкновения. (Ответ округлите до двух знаков после запятой).