Массы
Физика

Какова скорость второй части тела, u(2x), после разделения? В данном случае, тело движется со скоростью u(x)=11

Какова скорость второй части тела, u(2x), после разделения? В данном случае, тело движется со скоростью u(x)=11 м/с, первая часть имеет массу, равную β=80% от массы всего тела и движется со скоростью u(1x)=19 м/с.
Верные ответы (1):
  • Ярд
    Ярд
    52
    Показать ответ
    Массы двух частей тела (`м1` и `м2`) можно выразить с помощью массы всего тела (`м`): м1 = β * м и м2 = (1 - β) * м. Здесь β представляет собой долю массы первой части тела.

    Скорость первой части тела (`u(1x)`) и второй части тела (`u(2x)`) можно выразить в зависимости от их масс и скорости всего тела (`u(x)`), используя законы сохранения импульса и массы. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до разделения равна сумме импульсов после разделения. Закон сохранения массы гласит, что сумма масс до разделения равна сумме масс после разделения.

    Используя формулы для импульса (масса * скорость) и массы, можно записать следующее равенство: м1 * u(1x) + м2 * u(2x) = м * u(x).

    Теперь, если мы воспользуемся значениями масс (`м1` и `м2`), скорости (`u(1x) = 19 м/с`) и массы всего тела (`м`), мы сможем выразить `u(2x)`.

    Решение:
    м1 * u(1x) + м2 * u(2x) = м * u(x)
    (β * м) * 19 + ((1 - β) * м) * u(2x) = м * 11
    19βм + (1 - β)м * u(2x) = 11м
    19β + (1 - β) * u(2x) = 11
    19β + u(2x) - βu(2x) = 11
    u(2x) = (11 - 19β) / (1 - β)

    Таким образом, скорость второй части тела (`u(2x)`) после разделения равна (11 - 19β) / (1 - β).

    Пример:
    Допустим, β = 0.8 (80% от массы всего тела). Тогда скорость второй части тела будет:
    u(2x) = (11 - 19 * 0.8) / (1 - 0.8)
    u(2x) = (11 - 15.2) / 0.2
    u(2x) = -4.2 / 0.2
    u(2x) = -21 м/с

    Совет:
    При решении подобных задач всегда убедитесь, что правильно соотнесли массы и скорости частей тела с массой и скоростью всего тела. Используйте законы сохранения импульса и массы для записи уравнений.

    Упражнение:
    Если масса первой части тела составляет 60% от массы всего тела, а скорость первой части равна 15 м/с, вычислите скорость второй части тела после разделения.
Написать свой ответ: