Домашние задания: Физика

Помогите решить задачу по физике!!!

Два шара массой m1 и m2 движутся по скоростями v1 и v2. Пользуясь нижи приведёнными данными найти кинетические энергии шаров после их лобового(центрального) удара. Массы шаров m1= 1кг, m2= 2кг. Удар абсолютно упругий. Первый шар догоняет второй шар, v1=4м/с, b2=2 м/с.
Саня :]
Саня :]
69
V1 = 2*V2 = 2*V
m2 = 2*m1 = 2*m
m*2*V + 2*m*V = m*V3 + 2*m*V4
(2*V)^2 + 2*V^2 = V3^2 + 2*V4^2
V3 = 4*V - 2*V4
6*V^2 = 16*V^2 - 16*V*V4 + 4*V4^2 + 2*V4^2
10*V^2 - 16*V*V4 + 6*V4^2 = 0
Переходим к числам:
6*x^2 - 32*x + 40 = 0
x1,2 = V4 = (32 +- Sqrt(32^2 - 4*6*40))/2*6 = 3,(3); 2 м/с.
V3 = 4*2 - 2*3,(3) = 1,(3) или V3 = 4*2 - 2*2 = 4 м/с.
Пара (4; 2) не подходит, т. к. это означало бы, что удар не произошёл.
Ответ: скорость первого шара после удара 1,(3) м/с, второго - 3.(3) м/с.
Валерия Буторина
Валерия Буторина
93 190
Лучший ответ
Саня :] Спасибо большое
Можете ещё одну задачу решить? У меня там вопрос висит
Светлана Нечаева Задача решается много проще, если вспомнить про коэффициент восстановления Ньютона. Понятно, что сейчас это не проходят, считая, что это какая-то мелочь, о которой и вспоминать не надо...
Но вопрос: зачем Ньютон ввел это понятие!
и зачем к двум линиям отображающих закон сохранения импульса и закон сохранения энергии, добавил линию, описывающую коэффициент восстановления?
Задача решается много проще, если вспомнить про коэффициент восстановления Ньютона
Закон сохранения импульса (тела летят друг на друга)
m1 * v1 - m2 * v2 = m1 V1 + m2 * V2
Коэффициент восстановления Ньютона (отношение относительных скоростей после удара к после удара). Поскольку удар абсолютно упругий, то, по определению, k = 1
k = - (V2 - V2) / (v2 - v1)
Для задачи данной имеем:
1 = - (V2 - V1) / (v2 - v1)

или
1*4 - 2*2 = 1*V1 + 2 * V2
1 = - (V2-V1) / (-2 -4)
(Согласитесь, что решать систему линейных уравнений легче, чем систему нелинейных уравнений! )
Итого: V2 = 2 м/с, V1 = -4 м/с
это значит, что первое тело отскакивает назад, а 2-е тело после удара движется вдоль выбранного направления оси координат.

2 - ЧАСТЬ
для тел движущихся в одном направлении до удара
m1 * v1 + m2 * v2 = m1 V1 + m2 * V2
1 = - (V2 - V1) / (v2 - v1)
Решая эту систему, получим
V1 = 4/3 м/с
V2 = 10/3 м/с
т. е. после удара тела сохранят направление движения, "преобразовав" скорости

Вот как-то так... если с арифметикой не напутал...
Лена Ищенко
Лена Ищенко
83 043