Естественные науки

Два шарика в невесомости

Если бросить два металлических шарика одинаковой массы с одинаковой силой точно один в другой в невесомости, с какими параметрами они начнут двигаться после столкновения (интересуют масса, сила, скорость) .
В обратном направлении с той же скоростью и полетят.
Токымтаева Лайла
Токымтаева Лайла
0
Лучший ответ
Иван Ветров Вряд ли с той же. Часть энергии уйдет на деформацию шарика
Степан Замятин Я поняла вы формулу написали а решения не стали
q1 = 9*10^-8 Кл; q2 = 3*10^-8 Кл

F1=K*|q1|*|q2|/r^2 - 1 сила

q3=q4=(q1+q2)/2=(9*10^-8 + 3*10^-8)/2=6*10^-8 - после прикосновения заряд поделится (это из за того что 2 шарика одинаковы)

F2=k*|q3|^2/r^2 - сила после прикосновения

F1/F2=|q1|*|q2|/|q3|^2= 27*10^-16 / 36*10^-16=27/36=3/4

Ответ отношение сил: 3/4
в полете нет никакой "силы". Массы при ударе тоже не меняются. Если попали точно в лоб - полетят точно назад, так, будто они пролетели друг через друга. Если попали не в лоб - разлетятся от точки касания в каком-то направлении по одной прямой. Скорости тоже останутся равными.
"они будут бесконечно сталкиваться" - нет конечно
В природе не бывает ничего бесконечного и идеального, нет даже Сферического Коня в Вакууме!
Так что при каждом столкновении скорость отскока будет чуть-чуть меньше, небольшая часть энергии потратится на полекулярное трение при деформации (то есть станет теплом, которое будет излучено в пространство) Масса разумеется не изменится, про "превращение массы в энергию". - это Бред Сивой Кобылы (которая не есть жена Сферического Коня в Вакууме))))
нет не бесконечно. а постепенно замедляя скорость..
mv = m1v1
Лидия Тачкова
Лидия Тачкова
73 380
Александр Гавриляк Я поняла вы формулу написали а решения не стали
q1 = 9*10^-8 Кл; q2 = 3*10^-8 Кл

F1=K*|q1|*|q2|/r^2 - 1 сила

q3=q4=(q1+q2)/2=(9*10^-8 + 3*10^-8)/2=6*10^-8 - после прикосновения заряд поделится (это из за того что 2 шарика одинаковы)

F2=k*|q3|^2/r^2 - сила после прикосновения

F1/F2=|q1|*|q2|/|q3|^2= 27*10^-16 / 36*10^-16=27/36=3/4

Ответ отношение сил: 3/4
В системе отсчёта, связанной с центром масс шариков, записываем закон сохранения импульса в проекции на ось, проходящую через центры шариков, и закон сохранения энергии. Пусть v - модуль скорости шариков до столкновения, v1 и v2 проекции скоростей шариков до столкновения, аналогично с u.
mv1 + mv2 = mu1 + mu2
До столкновения v1 = - v2
Следовательно, 0 = mu1 + mu2, u1 = - u2, то есть после столкновения скорости будут равны по модулю, противоположны по направлению. Направления скоростей шариков изменятся на обратные. Модуль скорости после столкновения находим из закона сохранения механической энергии, пренебрегая тепловыми потерями
mv1*2 + mv2*2 = mu1*2 + mu2*2, или v*2 = u*2, то есть по модулю скорости не изменятся, v = u.

Со стенками слишком много писать, но будут происходить обмен импульсом со стенками шариков и шариков между собой. Так и будут сталкиваться со стенками и друг с другом вечно, если пренебречь переходом механической энергии во внутреннюю стенок и шариков.
Елена Чапурина
Елена Чапурина
97 172
Ровно в обратном направлении с той же скоростью и полетят: связанной с деформацией металлов погрешностью, очевидно, пренебрегаем. Кстати, сила не является характеристикой движущегося объекта.
Эмма Шатохина Простите, а почему пренебрегаем упругостью соударения? Или для металлических тел ей для простоты принято пренебрегать?
А что все здесь закон сохранения импульса пишут-то? Есть много законов, которые для этой задачи ничем не хуже и не лучше - закон симметрии (простите, изотропности) пространства относительно поворота, закон сохранения массы, или даже вообще закон существования и единственности решения задачи классической механики. Вы же, помимо прочего, спросили про массу после удара? Так вот, закон сохранения массы тоже есть. Если спрашивать про "очевидные" вещи типа массы после удара, то одного закона сохранения импульса никак не хватит. Так что проще дать правильный ответ, чем разбираться, что там Вам из него очевидно.
0*
0 *
19 662
Инна Рупчева Если особо не париться (а париться не стоит, судя по уровню вопроса) , то з-на сохранения импульса вполне достаточно (он, кстати, вытекает из изотропности пространства) . А если чуть присмотреться, то з-н сохранения написал лишь один человек, а остальное - копипаст чужого ответа для накрутки баллов.
Светлана Ожиганова ну, строго говоря, закона сохранения массы вроде нет - он как-то стал законом сохранения энергии.
Только вот бесконечно они между стенками прыгать на будут, так как при соударении друг с другом и со стенками они будут нагреваться и терять свою кинетическую энергию.
а ещё это произойдет тихо, так как акустический звук в вакууме не передаётся
Женя Петах
Женя Петах
6 605
Потрите рука об руку. Что почувствовали? А теперь подумайте над тем, куда девалось то движение руками, которое вызвало явление теплоты (которую Вы также чувствовали). В Вашем опыте не один случай, а два случая: случай простой передачи механического движения и случай превращения механического движения в теплоту (удар - это мгновенное трение, трение - источник теплоты). Что-нибудь про термический эквивалент механического движения слышали? А про механический эквивалент теплоты? Ах, да. В школе этого не преподают, во всех школах мира. На Земле в школах нынче преподают закон неуничтожимости движения лишь в форме "закона сохранения энергии", т. е. данный закон, закон неуничтожимости движения, выраженный лишь с чисто количественной стороны безотносительно к изменению качества движения. Но в действительности данный закон неуничтожимости движения постигнут сто лет назад в адекватной его содержанию форме: любая форма движения способна и вынуждена при определенных для каждого случая обстоятельствах в эквивалентных отношениях превращаться в любую другую форму движения. Теплота способна превращаться в механическое движение так, что когда исчезает определенное количество теплоты на ее месте возникает определенное количество механического движения. Известный пример с нагреванием воздуха в горизонтально расположенной и заткнутой пробкой пробирке, стоящей на тележке. В результате нагревания воздуха в пробирке пробка вылетает из пробирки: пробка летит в одну сторону, все остальное откатывается в другую по принципу m1v1=m2v2, а количество исчезнувшей теплоты будет в точности равно m1v1+m2v2. Ну, и т. д. В Вашем примере шарики будут двигаться и биться друг о друга и о противоположные стенки до тех пор, пока все имеющиеся количество механического движения не будет превращено в некоторое количество теплоты. Мера теплоты - калория.
вродебы mv=m1v1 думаю
Я поняла вы формулу написали а решения не стали
q1 = 9*10^-8 Кл; q2 = 3*10^-8 Кл

F1=K*|q1|*|q2|/r^2 - 1 сила

q3=q4=(q1+q2)/2=(9*10^-8 + 3*10^-8)/2=6*10^-8 - после прикосновения заряд поделится (это из за того что 2 шарика одинаковы)

F2=k*|q3|^2/r^2 - сила после прикосновения

F1/F2=|q1|*|q2|/|q3|^2= 27*10^-16 / 36*10^-16=27/36=3/4

Ответ отношение сил: 3/4
Т. к. нету препятствующей силы значит они полетят в обратные стороны и все
В В
В В
477
mv = m1v1
mv = m1v1
Всё зависит от массы большего шарика.
mv = m1v1
Степан Замятин Я поняла вы формулу написали а решения не стали
q1 = 9*10^-8 Кл; q2 = 3*10^-8 Кл

F1=K*|q1|*|q2|/r^2 - 1 сила

q3=q4=(q1+q2)/2=(9*10^-8 + 3*10^-8)/2=6*10^-8 - после прикосновения заряд поделится (это из за того что 2 шарика одинаковы)

F2=k*|q3|^2/r^2 - сила после прикосновения

F1/F2=|q1|*|q2|/|q3|^2= 27*10^-16 / 36*10^-16=27/36=3/4

Ответ отношение сил: 3/4
mv = m1v1
Степан Замятин Я поняла вы формулу написали а решения не стали
q1 = 9*10^-8 Кл; q2 = 3*10^-8 Кл

F1=K*|q1|*|q2|/r^2 - 1 сила

q3=q4=(q1+q2)/2=(9*10^-8 + 3*10^-8)/2=6*10^-8 - после прикосновения заряд поделится (это из за того что 2 шарика одинаковы)

F2=k*|q3|^2/r^2 - сила после прикосновения

F1/F2=|q1|*|q2|/|q3|^2= 27*10^-16 / 36*10^-16=27/36=3/4

Ответ отношение сил: 3/4
mv = m1v1
Степан Замятин Я поняла вы формулу написали а решения не стали
q1 = 9*10^-8 Кл; q2 = 3*10^-8 Кл

F1=K*|q1|*|q2|/r^2 - 1 сила

q3=q4=(q1+q2)/2=(9*10^-8 + 3*10^-8)/2=6*10^-8 - после прикосновения заряд поделится (это из за того что 2 шарика одинаковы)

F2=k*|q3|^2/r^2 - сила после прикосновения

F1/F2=|q1|*|q2|/|q3|^2= 27*10^-16 / 36*10^-16=27/36=3/4

Ответ отношение сил: 3/4
mv = m1v1
со временем остановятся но зависит где в вакууме (1) или в атмосфере (2)(атмосфера имеется в виде газы в помещении) во 2 остановятся быстрее
KK
Kamilla Kaxarova
198
Бесконечно не получится их масса и молекулы будут со временем превращаться в энергию и через лет так 15 миллионов они полность превратятся в энергию. Может быть и раньше смотря из какого вещества сделаны.