Естественные науки
Люди добрые! Помогите решить задачку на закон сохранения импульса, пожалуйста.
На гладкой горизонтальной плоскости лежит шар массой М. На него налетает шар такого же радиуса, движущийся под углом альфа к линии, проходящей через центры шаров. Масса второго шара - м. Под каким углом бета отскочит налетающий шар после абсолютно упругого удара?
пусть линия центров масс в момент удара - это ось X
тогда налетающий шар 1 массы м - имеет скорость
V1x = V1 cos(a)
V1y = V1 sin(a)
второй шар и по X и по Y имеет V2 = 0
после удара
V1y ' = V1y - сохраняется, т. к. абс. упр. удар и P1y + 0 = P1y ' + 0
а по x - получим из закона сохранения импулься:
m V1x + M *0 = m V1x ' + MV2x'
перейдем в систему отсчета центра масс, движущуюся со скоростью
Vo = V1х/(m+M)
импульсы шаров будут: m v1x = m(V1x - Vo), M v2x = - M Vo
после абс. упр. удара шары обмениваются импульсами, получим
mv1x' = - Vo * M; Mv2x' = (V1x - Vo)m
переходим обратно в первоначальную систему отсчета
V1x' = Vo (1-M/m) = V1x (m-M)/(m+M) // знак "-" обратный отскок
угол бетта будет найден из ctg(b) = V1х' / V1y'
ctg(b) = (M-m)/(M+m) cos(a) / sin(a) = (M-m)/(M+m) ctg(a)
как легко видеть при одинаковых массах - V1x'=0 и угол b = 90
а при M>>m - угол b=a (как от стенки)
тогда налетающий шар 1 массы м - имеет скорость
V1x = V1 cos(a)
V1y = V1 sin(a)
второй шар и по X и по Y имеет V2 = 0
после удара
V1y ' = V1y - сохраняется, т. к. абс. упр. удар и P1y + 0 = P1y ' + 0
а по x - получим из закона сохранения импулься:
m V1x + M *0 = m V1x ' + MV2x'
перейдем в систему отсчета центра масс, движущуюся со скоростью
Vo = V1х/(m+M)
импульсы шаров будут: m v1x = m(V1x - Vo), M v2x = - M Vo
после абс. упр. удара шары обмениваются импульсами, получим
mv1x' = - Vo * M; Mv2x' = (V1x - Vo)m
переходим обратно в первоначальную систему отсчета
V1x' = Vo (1-M/m) = V1x (m-M)/(m+M) // знак "-" обратный отскок
угол бетта будет найден из ctg(b) = V1х' / V1y'
ctg(b) = (M-m)/(M+m) cos(a) / sin(a) = (M-m)/(M+m) ctg(a)
как легко видеть при одинаковых массах - V1x'=0 и угол b = 90
а при M>>m - угол b=a (как от стенки)
Импульс первого шара=0.
Импульс второго шара равен m*v.
Возьмём за ось х линию соединяющую центры шаров в начальный момент времени.
m1v1cos(a)+0=m1v1'cos(b)+m2v2'cos(c)
cos(b)=(m1v1cos(a)-m1v1'*m2v2cos(c))/(m1v1)
b=arccos(b)
Импульс второго шара равен m*v.
Возьмём за ось х линию соединяющую центры шаров в начальный момент времени.
m1v1cos(a)+0=m1v1'cos(b)+m2v2'cos(c)
cos(b)=(m1v1cos(a)-m1v1'*m2v2cos(c))/(m1v1)
b=arccos(b)
Похожие вопросы
- Противоречие между законом сохранения энергии и законом сохранения импульса
- Помогите решить физику. Закон сохранения импульса.
- Доказательство Закона сохранения импульса
- Не могу решить простую задачу по физике. как сочетаются законы сохранения импульса и энергии?
- Закон сохранения импульса или закон сохранения энергии?
- Насколько я знаю, закон сохранения импульса можно выразить из закона сохранения энергии. А можно наоборот, ЗСЭ из ЗСИ?
- Каким именно образом сохраняется закон сохранения импульса ракеты при взлете и чему равен импульс во время взлета ракеты
- Закон сохранения импульса.
- необычные 2 задачи про закон сохранения импульса
- Помогите разобраться с законом сохранения импульса.