Естественные науки
По физике задачка
Шар массой 10 кг, движущийся со скоростью 20 м/с, сталкивается с неподвижным шаром массой 20 кг. Удар центральный и абсолютно упругий. Найдите импульсы каждого из шаров после удара.
Задача решается с учётом законов сохранения импульса и сохранения энергии.
1) Закон сохр импульса для упругого удара (когда шары после разлетаются) :
p1+p2 = p'1+p'2 {p - импульсы, р=mv}, {штрих указывает значение после удара}
Так как р2=0 (скорость второго шара до удара =0), окончательно получаем этот закон для нашего случая:
p1 = p'1+p'2 или
m1 v1 = m1 v'1 + m2 v'2
2) Закон сохр энергии есть равенство сумм кинетических энергий шариков до и после удара:
m1 v1^2 /2 + m2 v2^2 /2 = m1 v'1^2 /2 + m2 v'2^2 /2
C учётом нулевой скорости второго шарика:
m1 v1^2 = m1 v'1^2 + m2 v'2^2
3) Остаётся решить систему
m1 v1 = m1 v'1 + m2 v'2
m1 v1^2 = m1 v'1^2 + m2 v'2^2
Получаем:
v'1 = v1 - (2 m2 v1)/(m1+m2) = -6.67 м/с
(минус указывает, что шарик после удара покатится в направлении, противоположном направлению движения до удара)
v'2 = (2 m1 v1)/(m1+m2) = 13.3 м/с
Окончательно, импульсы:
p'1 = m1 v'1 = 66.7 кг м/с
p'2 = m2 v'2 = 266 кг м/с
Проверка:
13.3*20-6,67*10 (- из-за движения в обратном направлении) = 200 (импульс до удара)
1) Закон сохр импульса для упругого удара (когда шары после разлетаются) :
p1+p2 = p'1+p'2 {p - импульсы, р=mv}, {штрих указывает значение после удара}
Так как р2=0 (скорость второго шара до удара =0), окончательно получаем этот закон для нашего случая:
p1 = p'1+p'2 или
m1 v1 = m1 v'1 + m2 v'2
2) Закон сохр энергии есть равенство сумм кинетических энергий шариков до и после удара:
m1 v1^2 /2 + m2 v2^2 /2 = m1 v'1^2 /2 + m2 v'2^2 /2
C учётом нулевой скорости второго шарика:
m1 v1^2 = m1 v'1^2 + m2 v'2^2
3) Остаётся решить систему
m1 v1 = m1 v'1 + m2 v'2
m1 v1^2 = m1 v'1^2 + m2 v'2^2
Получаем:
v'1 = v1 - (2 m2 v1)/(m1+m2) = -6.67 м/с
(минус указывает, что шарик после удара покатится в направлении, противоположном направлению движения до удара)
v'2 = (2 m1 v1)/(m1+m2) = 13.3 м/с
Окончательно, импульсы:
p'1 = m1 v'1 = 66.7 кг м/с
p'2 = m2 v'2 = 266 кг м/с
Проверка:
13.3*20-6,67*10 (- из-за движения в обратном направлении) = 200 (импульс до удара)
импульс шара 1(10 кг) импульс шара 2(20 кг)
m1=10 кг
v1=20 м/с
m2=20
v2=0
(m1*v1+m2*v2)/(m1+m2)=200/30
m1v11=66.66 и m2v22=133.33 (кг*м/с)
вроде так
m1=10 кг
v1=20 м/с
m2=20
v2=0
(m1*v1+m2*v2)/(m1+m2)=200/30
m1v11=66.66 и m2v22=133.33 (кг*м/с)
вроде так
Похожие вопросы
- физика задачка
- Физика. Задачка про шарики.
- Физика. Хорошая задачка на ночь)
- Задачка по физике! Помогите! Плиз!!!!
- Помогите пожалуйста с задачкой по физике (все решил нужно только уточнить некоторые моменты)
- Интересная задачка по физике
- Почему в летящем самолёте, глядя на иллюминатор на безоблочное небо, мы не испытываемощущение полёта? (задачка по физике)
- задачка по физике. помогите хотябы намеком на путь решения
- Не могу решить задачку по физике. Помогите.
- Задачка. Из точки А в точку В по спиральной траектории. Физика, математика или философия ?