Які буде швидкість куль після абсолютно непружного удару, якщо одна куля має масу 200 г і рухається зі швидкістю
Які буде швидкість куль після абсолютно непружного удару, якщо одна куля має масу 200 г і рухається зі швидкістю 2 м/с, а друга куля нерухома і має масу 100 г?
30.11.2023 18:17
Разъяснение: При абсолютно неупругом ударе двух тел скорости обоих тел после удара становятся одинаковыми. Это происходит потому, что при таком ударе кинетическая энергия переходит полностью из одного тела в другое, и она сохраняется в системе после удара.
В данной задаче удар происходит между двумя кулями. Первая куля имеет массу 200 г и движется со скоростью 2 м/с. Вторая куля неподвижна и имеет массу...
Для решения задачи можно использовать законы сохранения импульса и энергии. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы тел до и после удара равна нулю:
m1 * v1 + m2 * v2 = 0,
где m1 и m2 - массы первой и второй куль соответственно, v1 и v2 - их скорости перед ударом.
Закон сохранения энергии гласит, что кинетическая энергия системы тел до и после удара должна сохраняться:
(1/2) * m1 * v1^2 + 0 = (1/2) * m1 * v1^2 + (1/2) * m2 * v2^2,
где m1, m2, v1 и v2 - такие же переменные, как и в предыдущем уравнении.
Подставляя значения из задачи, можно решить систему уравнений и найти скорость куль после удара.
Пример:
Условие: Человек массой 70 кг идет со скоростью 1.5 м/с. По пути его движения находится неподвижный автомобиль массой 1000 кг. Какая будет скорость человека и автомобиля после абсолютно неупругого столкновения?
Решение:
m1 = 70 кг, v1 = 1.5 м/с, m2 = 1000 кг, v2 = 0 (неподвижный)
По закону сохранения импульса:
m1 * v1 + m2 * v2 = 0,
70 * 1.5 + 1000 * 0 = 0,
105 + 0 = 0,
105 = 0,
0 = 0.
По закону сохранения энергии:
(1/2) * m1 * v1^2 + 0 = (1/2) * m1 * v1^2 + (1/2) * m2 * v2^2,
(1/2) * 70 * 1.5^2 + 0 = (1/2) * 70 * 1.5^2 + (1/2) * 1000 * 0^2,
(1/2) * 70 * 2.25 + 0 = (1/2) * 70 * 2.25 + 0,
(1/2) * 157.5 + 0 = (1/2) * 157.5 + 0,
78.75 + 0 = 78.75 + 0,
78.75 = 78.75.
Таким образом, скорость человека и автомобиля после абсолютно неупругого столкновения будет равна 0 м/с.
Совет: Для лучшего понимания темы ударов в физике рекомендуется изучить законы сохранения импульса и энергии, а также провести дополнительные практические задания для закрепления материала.
Проверочное упражнение:
Мяч массой 0.5 кг движется со скоростью 10 м/с и сталкивается с неподвижным столом. После абсолютно неупругого удара мяч останавливается. Какая будет скорость стола после удара? (Масса стола неизвестна).