Какая будет скорость комка пластилина после полностью неупругого столкновения между двумя пластилиновыми шариками
Какая будет скорость комка пластилина после полностью неупругого столкновения между двумя пластилиновыми шариками массами m и 3m, движущимися в перпендикулярных направлениях со скоростями v1 = 8 м/с и v2 = 2 м/с соответственно? Ответ дайте в м/с и округлите до десятых.
10.12.2023 23:45
Инструкция:
В неупругом столкновении пластилиновых шариков происходит объединение шариков после удара, и они продолжают двигаться как одно целое тело. При этом скорость их центра масс учитывается согласно закону сохранения импульса.
Закон сохранения импульса гласит, что в системе, где нет внешних сил, сумма импульсов перед столкновением равна сумме импульсов после столкновения:
m1*v1 + m2*v2 = (m1 + m2)*v
Где m1 и m2 - массы шариков до столкновения, v1 и v2 - скорости шариков до столкновения, а m и v - масса и скорость комка пластилина после столкновения соответственно.
В данной задаче m1 = m, m2 = 3m, v1 = 8 м/с и v2 = 2 м/с. Подставим эти значения в уравнение сохранения импульса и найдем v:
m*8 + 3m*2 = (m + 3m)*v
8m + 6m = 4m*v
14m = 4m*v
v = 14/4 ≈ 3.5 м/с
Таким образом, скорость комка пластилина после столкновения будет около 3.5 м/с.
Пример использования:
Пусть m = 2 кг. Тогда, по формуле, получаем:
v = 14/4 ≈ 3.5 м/с
Совет:
Для лучшего понимания закона сохранения импульса и неупругих столкновений рекомендуется провести дополнительные практические эксперименты или просмотреть визуальные материалы, которые помогут проиллюстрировать процесс.
Упражнение:
Три пластилиновых шарика движутся в перпендикулярных направлениях со скоростями: 5 м/с, 4 м/с и 6 м/с. Массы шариков составляют 2 кг, 3 кг и 4 кг соответственно. Какая будет скорость комка пластилина после полностью неупругого столкновения? Ответ дайте в м/с и округлите до десятых.