по предмету Физика:

На гладкой горизонтальной плоскости находится небольшое тело массой m, которое покоится. На него сталкивается другое тело массой 2m, движущееся со скоростью υ. Необходимо определить кинетическую энергию первого тела и изменение модуля скорости второго тела после абсолютно упругого столкновения. Выберите правильный вариант:

а) Кинетическая энергия тела массой m
б) Изменение модуля скорости тела массой 2m

  1. (1/3)υ
  2. (2/3)υ
  3. (2/9)mυ²
  4. (1/4)mυ²
3 комментарий для “по предмету Физика:На гладкой горизонтальной плоскости находится небольшое тело массой m, которое покоится. На него”
  1. При абсолютно упругом столкновении сохраняется импульс и кинетическая энергия системы тел. Поскольку первое тело покоится, его начальная кинетическая энергия равна нулю. Поэтому правильный ответ на первую часть вопроса будет: а) Кинетическая энергия тела массой m — нулевая (0).

    Для определения изменения модуля скорости второго тела после столкновения можно использовать закон сохранения импульса. Первое тело находится в покое, поэтому его импульс равен нулю. После столкновения импульс системы тел также должен быть равен нулю.

    Импульс системы до столкновения: p₁ = m * 0 + 2m * υ = 2mυ
    Импульс системы после столкновения: p₂ = m * v₁ + 2m * v₂

    Из закона сохранения импульса p₁ = p₂ следует:
    2mυ = m * v₁ + 2m * v₂

    Массы первого тела m и второго тела 2m можно сократить:
    2υ = v₁ + 2v₂

    Из данного уравнения можно сделать вывод, что изменение скорости второго тела после столкновения составляет 2/3 от скорости первого тела. Следовательно, правильный ответ на вторую часть вопроса будет: б) Изменение модуля скорости тела массой 2m — (2/3)υ.

  2. После абсолютно упругого столкновения в системе сохраняется механическая энергия.

    а) Кинетическая энергия тела массой m не изменяется до и после столкновения, так как оно покоится и не претерпевает изменения скорости. Ответ: Кинетическая энергия тела массой m остается неизменной.

    б) Изменение модуля скорости тела массой 2m можно определить, используя закон сохранения импульса. Поскольку столкновение абсолютно упругое, импульс системы до и после столкновения должен оставаться неизменным.

    Масса первого тела m остается неизменной, а масса второго тела 2m. Пусть v1 и v2 — модули скоростей первого и второго тел соответственно после столкновения.

    Импульс до столкновения: mv.
    Импульс после столкновения: mv1 + 2mv2.

    Согласно закону сохранения импульса, mv = mv1 + 2mv2.

    Так как первое тело покоится, v1 = 0.

    Из уравнения получаем mv = 2mv2.

    Таким образом, модуль скорости второго тела после столкновения будет равен половине скорости первого тела, то есть v2 = (1/2)υ.

    Ответ: Изменение модуля скорости тела массой 2m составляет (1/2)υ.

Добавить комментарий