Естественные науки

помогите решить задачу по физике! срочно!

два шара массой 200г и 300г подвешены на нитях длиной 1м, меньший отводят в сторону так, что нить отклоняется на угол 90градусов, и отпускают. принимая шары за абсолютно упругие, определить, на какую высоту они поднимутся после удара. ( помогите решить! и если не сложно распишите подробное решение, словами можно, даже нужно, и рисунок.. . очень поможете, друзья!)
РМ
Радик М
199
меньший шар (m1 = 0.2 кг) перед столкновением будет иметь скорость v1 из соотношения
mgh = m*v1^2/2
v1 = sqrt(2gh) = sqrt(2*10*1) = 4.5 м/с

центр масс перед ударом движется со скоростью v такой, что
m1*v1 = (m1+m2)*v
значит v = v1 / (1+m2/m1) = 4.5/(1+3/2) = 1.8 м/с

в системе отсчета, связанной с центром масс, грузы прилетают и улетают от места удара с неизменными по модулю скоростями (упругий удар) , значит мелкий шар имеет в этой системе отсчета скорость 4.5-1.8 = 2.7 м/с, значит после удара его скорость (уже в неподвижной системе) станет 2.7-1.8 = 0.9 м/с (и поэтому он поднимется всего на v^2/(2g) = 0.9^2/20 = 0.04 м = 4 см)

а крупный шар в системе отсчета центра масс имеет скорость 1.8 м/с, значит после удара приобретет 1.8+1.8 = 3.6 м/с (уже в неподвижной системе) и поднимется на v^2/(2g) = 3.6^2/20 = 0.65 м = 65 см

проверяй
Ахтам Хусаинов
Ахтам Хусаинов
84 694
Лучший ответ
Можно и традиционно, без переходов в системы отсчета, что довольно путано.
Скорость V шара m1 перед ударом, как и у «daybit» 4.5 м/с, а затем просто записываем закон сохранения импульса и кинетической энергии (абс. упр. удар) и решаем системку уравнений для нахождения скоростей шаров U1 и U2 после столкновения:
m1V=m2U2-m1U1
m1V^2=m1U1^2+m2U2^2
отсюда
m1(V-U1)=m2U2
m1(V-U1)(V+U1)=m2U2^2
или подставив верхнее ур. в нижнее
m1(V-U1)=m2U2
V-U1=U2
откуда
U1=(m2-m1)/(m1+m2) * V = 0.9 м/с
U2=2*m1/(m1+m2) * V = 3.6 м/с
Дальше тоже, что было: из закона сохранения энергии h1=4 см, h2=65 см.