ВУЗы и колледжи

Помогите, пожалуйста, с задачей по физике. Кинетическая энергия

Два тела движутся навстречу друг другу и соударяются. Скорость
первого тела до удара v1 = 2 м/с, скорость второго v2 = 4 м/c. Общая скорость тел
после удара по направлению совпадает с направлением скорости v1 и равна v = 1
м/c. Во сколько раз кинетическая энергия первого тела была больше
кинетической энергии второго тела, если соударение неупругое.
В предыдущем ответе неправильно была вычислена масса m1 через m2 (что неудивительно, ведь решал GPT).
Правильно:
m1*2-m2*4 = (m1+m2)*1
m1*2-m2*4 = m1+m2
m1*2-m1 = m2+m2*4
m1 = 5*m2

Отношение кинетических энергий будет
(2^2*m1/2)/(4^2*m2/2) = 4*m1/(16*m2) = 4*5*m2/(16*m2) = 20/16 = 1,25 - во столько раз кинетическая энергия первого тела больше кинетической энергии второго тела.
Юрий Кокостырко
Юрий Кокостырко
26 881
Лучший ответ
Александр Блинов https://otvet.mail.ru/answer/2030670963 ЗА! слоня! голосование за лучший ответ счёт 14\14
gpt-4:
Поскольку соударение неупругое, тела движутся вместе после соударения. Для начала найдем массы тел через закон сохранения импульса. Обозначим массу первого тела m1 и массу второго тела m2. Тогда импульс до соударения равен импульсу после соударения:

m1 * v1 - m2 * v2 = (m1 + m2) * v, где минус перед m2 * v2, потому что они движутся навстречу друг другу.

Подставим данные задачи:

m1 * 2 - m2 * 4 = (m1 + m2) * 1

Теперь найдем отношение масс m1 и m2:

m1 * 2 - m2 * 4 = m1 + m2

m1 - m2 = m1/2

m2 = m1/2

Теперь рассмотрим изменение кинетической энергии каждого тела после соударения:

ΔE1 = 1/2 * m1 * (v1 - v)^2
ΔE2 = 1/2 * m2 * (v2 + v)^2

Поскольку мы хотим найти отношение изменений кинетических энергий, мы можем поделить ΔE1 на ΔE2:

ΔE1 / ΔE2 = (1/2 * m1 * (v1 - v)^2) / (1/2 * m2 * (v2 + v)^2)

Сократим 1/2 и подставим m2 = m1/2:

ΔE1 / ΔE2 = (m1 * (v1 - v)^2) / (m1/2 * (v2 + v)^2)

Теперь можем сократить m1 и подставить значения скоростей:

ΔE1 / ΔE2 = (2 * (2 - 1)^2) / ((4 + 1)^2)

ΔE1 / ΔE2 = (2 * 1^2) / (5^2)

ΔE1 / ΔE2 = 2 / 25

Таким образом, кинетическая энергия первого тела была больше кинетической энергии второго тела в 2/25 раз.