Вопрос задан 04.12.2024 в 11:14. Предмет Физика. Спрашивает Иванов Влад.

Два пластилиновых бруска, массы которых равны m1 = m и m2 = 3m, скользят навстречу друг другу по горизонтальной плоскости со скоростями v1 = v, v2 = 2v. Второй брусок догоняет первый, и между ними происходит абсолютно неупругое столкновение. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) Модуль скорости первого бруска после столкновения

Б)Кинетическая энергия второго бруска после столкновения

ФОРМУЛЫ
1) \frac{5}{4} v

2) \frac{75}{32}m v^{2}

3) \frac{7}{4} v

4) \frac{25}{8} m v^{2}

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Смирнов Евгений.

Для решения задачи о столкновении двух пластилиновых брусков необходимо использовать закон сохранения импульса и учитывать, что столкновение является абсолютно неупругим. Давайте рассмотрим физические величины и соответствующие им формулы.

Данные задачи

  • Масса первого бруска: m1=mm_1 = m
  • Масса второго бруска: m2=3mm_2 = 3m
  • Скорость первого бруска до столкновения: v1=vv_1 = v
  • Скорость второго бруска до столкновения: v2=2vv_2 = -2v (отрицательный знак указывает на то, что он движется навстречу первому)

1. Модуль скорости первого бруска после столкновения (пункт А)

Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс до столкновения равен суммарному импульсу после столкновения. Импульс системы до столкновения можно выразить так:

pдо=m1v1+m2v2=mv+3m(2v)=mv6mv=5mvp_{\text{до}} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 = m \cdot v + 3m \cdot (-2v) = mv - 6mv = -5mv

После столкновения бруски движутся с общей скоростью VV. Общий импульс после столкновения:

pпосле=(m1+m2)V=(m+3m)V=4mVp_{\text{после}} = (m_1 + m_2) \cdot V = (m + 3m) \cdot V = 4m \cdot V

Сравнивая импульсы, получаем:

5mv=4mVV=5v4-5mv = 4m \cdot V \quad \Rightarrow \quad V = -\frac{5v}{4}

Таким образом, модуль скорости первого бруска после столкновения:

V=5v4|V| = \frac{5v}{4}

2. Кинетическая энергия второго бруска после столкновения (пункт Б)

Кинетическая энергия второго бруска после столкновения определяется по формуле:

KE=12mv2KE = \frac{1}{2} m v^2

После столкновения скорость второго бруска равна общей скорости VV:

v2,после=5v4v_{2,\text{после}} = -\frac{5v}{4}

Кинетическая энергия второго бруска будет:

KE2,после=123m(5v4)2=123m25v216=75mv232KE_{2,\text{после}} = \frac{1}{2} \cdot 3m \cdot \left(-\frac{5v}{4}\right)^2 = \frac{1}{2} \cdot 3m \cdot \frac{25v^2}{16} = \frac{75mv^2}{32}

Соответствия

Теперь мы можем установить соответствия между величинами и формулами:

  • А) Модуль скорости первого бруска после столкновения — соответствует формуле, которая вычисляет скорость как 5v4-\frac{5v}{4}, то есть формула 3 (если такая имеется).
  • Б) Кинетическая энергия второго бруска после столкновения — соответствует формуле, которая вычисляет кинетическую энергию KE=12mv2KE = \frac{1}{2} m v^2, так что это формула 4 (если такая имеется).

Таким образом, итоговое соответствие будет выглядеть следующим образом:

  • А) — 3
  • Б) — 4

Эти выводы основаны на принципах механики и сохранения энергии. Если есть дополнительные формулы, к которым можно было бы отнести эти величины, уточните их, и я помогу с анализом!

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос