Яка маса другої кульки потрібна, щоб після зіткнення перша кулька зупинилася, а друга почала рухатись у зворотньому

Суть вопроса: Закон збереження кінетичної енергії

Пояснення:
Закон збереження кінетичної енергії стверджує, що сума кінетичних енергій у системі залишається постійною, якщо немає зовнішніх сил, що впливають на систему. Це означає, що коли одна кулька зупиняється після зіткнення з іншою кулькою, кінетична енергія першої кульки переходить до другої кульки.

Для того, щоб друга кулька почала рухатись у зворотньому напрямку з такою самою швидкістю, як перша кулька, ми можемо скористатись принципом збереження кінетичної енергії. Якщо ми позначимо масу першої кульки як m1, масу другої кульки як m2, і швидкість першої кульки перед зіткненням як v, то ми можемо записати рівняння для закону збереження кінетичної енергії:

1/2 * m1 * v^2 = 1/2 * m1 * 0^2 + 1/2 * m2 * (-v)^2

На самому спрощеному рівні це означає, що сума кінетичних енергій перед і після зіткнення має бути однаковою. Враховуючи, що кінетична енергія залежить від маси і швидкості, можна обчислити, яку масу m2 потрібно, щоб досягти потрібного результату.

Приклад використання:
За умовою задачі, ми знаємо, що перша кулька зупинилася після зіткнення, тому її кінетична енергія до зіткнення була повністю передана другій кульці. Нехай маса першої кульки m1 = 0,1 кг, а її початкова швидкість v = 4 м/с. Ми хочемо знайти масу другої кульки m2.

1/2 * m1 * v^2 = 1/2 * m1 * 0^2 + 1/2 * m2 * (-v)^2

1/2 * 0,1 * (4)^2 = 1/2 * 0,1 * 0^2 + 1/2 * m2 * (-4)^2

0,8 = 0 + 8 * m2

0,8 = 8 * m2

m2 = 0,1 кг

Тому, щоб друга кулька почала рухатись у зворотньому напрямку з такою самою швидкістю, потрібно, щоб її маса була 0,1 кг.

Порада:
Щоб краще зрозуміти закон збереження кінетичної енергії, можна провести додаткові експерименти з різними масами та швидкостями.

Вправа:
Поясніть, як зміниться розв"язок задачі, якщо початкова швидкість першої кульки зміниться на 6 м/с.