Вопрос задан 31.03.2025 в 11:50. Предмет Физика. Спрашивает Кусь Александр.

Два шара массами 200г и 600г движутся навстречу друг другу с одинаковой скоростью -2м/с.определите скорость шаров после не упругого взаимодействия

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Горбачёв Максим.

В данном случае мы имеем задачу на неупругое столкновение двух тел (шаров). Под неупругим столкновением подразумевается такой процесс, при котором два объекта после столкновения движутся как единое целое с общей скоростью, и энергия не сохраняется (часть энергии превращается в теплоту, звук и другие формы энергии).

Шаг 1: Определение данных

  • Масса первого шара: m1=200 г=0.2 кгm_1 = 200 \text{ г} = 0.2 \text{ кг}
  • Масса второго шара: m2=600 г=0.6 кгm_2 = 600 \text{ г} = 0.6 \text{ кг}
  • Начальная скорость первого шара: v1=2 м/сv_1 = -2 \text{ м/с} (отрицательная, так как он движется навстречу)
  • Начальная скорость второго шара: v2=2 м/сv_2 = -2 \text{ м/с} (аналогично, отрицательная)

Шаг 2: Закон сохранения импульса

Так как силы, действующие на тела в момент столкновения, внутренние, то импульс системы сохраняется. Это означает, что сумма импульсов до столкновения равна сумме импульсов после столкновения.

Импульс тела pp равен произведению массы на скорость:
p=mvp = m \cdot v

Суммарный импульс до столкновения будет: pдо=m1v1+m2v2p_{\text{до}} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2

Подставляем известные значения:

pдо=0.2(2)+0.6(2)p_{\text{до}} = 0.2 \cdot (-2) + 0.6 \cdot (-2) pдо=0.41.2=1.6 кгм/сp_{\text{до}} = -0.4 - 1.2 = -1.6 \text{ кг} \cdot \text{м/с}

После столкновения оба шара движутся с одинаковой скоростью vобщv_{\text{общ}}, так как столкновение неупругое, и тела после столкновения объединяются в одно целое. Таким образом, суммарный импульс после столкновения будет:

pпосле=(m1+m2)vобщp_{\text{после}} = (m_1 + m_2) \cdot v_{\text{общ}}

Шаг 3: Решение для скорости после столкновения

Согласно закону сохранения импульса:

pдо=pпослеp_{\text{до}} = p_{\text{после}} 1.6=(m1+m2)vобщ-1.6 = (m_1 + m_2) \cdot v_{\text{общ}} 1.6=(0.2+0.6)vобщ-1.6 = (0.2 + 0.6) \cdot v_{\text{общ}} 1.6=0.8vобщ-1.6 = 0.8 \cdot v_{\text{общ}} vобщ=1.60.8=2 м/сv_{\text{общ}} = \frac{-1.6}{0.8} = -2 \text{ м/с}

Шаг 4: Ответ

После неупругого столкновения скорость обоих шаров будет 2 м/с-2 \text{ м/с}, что означает, что они продолжат двигаться с той же скоростью, что и до столкновения. В данном случае скорость не изменилась, поскольку система шаров уже двигалась с одинаковой скоростью перед столкновением.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос