Два шара одинаковой массы, двигаясь навстречу друг другу по одной прямой, соударяются и выделяют количество теплоты 15Дж. До удара шары двигались с одинаковыми по модулю скоростями . Найдите скорость каждого из шаров после удара, если кинетическая энергия каждого из шаров до удара составляла 10Дж

30 Окт 2020 в 19:42
188 +1
0
Ответы
1

Пусть v1 и v2 - скорости движения шаров после удара.

Из закона сохранения импульса:

mv1 + m−v2-v2v2 = mv - mv'

где m - масса шаров, v - скорость шара до удара, v' - скорость шара после удара.

Отсюда найдем:

v1 - v2 = v - v'

Из условия задачи известно, что кинетическая энергия каждого из шаров до удара составляла 10 Дж, следовательно, скорость до удара равна:

E = mv2mv^2mv2/2

10 = m∗v2m*v^2mv2/2

20 = m*v^2

v = sqrt20/m20/m20/m

После удара шары выделили 15 Дж теплоты, что означает, что изменение кинетической энергии равно 15 Дж:

ΔE = 15

ΔE = E' - E = mv12mv1^2mv12/2 + mv22mv2^2mv22/2 - mv2mv^2mv2/2

15 = mv12mv1^2mv12/2 + mv22mv2^2mv22/2 - 10

mv12+v22v1^2 + v2^2v12+v22/2 = 25

mv12+v22v1^2 + v2^2v12+v22 = 50

Также можно выразить сумму скоростей:

v1 + v2 = 2*sqrt20/m20/m20/m

Теперь составим систему уравнений:

v1 + v2 = 2*sqrt20/m20/m20/m v1 - v2 = sqrt20/m20/m20/m - sqrt20/m20/m20/m

Решив систему уравнений, найдем скорости шаров после удара:

v1 = 1.71 м/с
v2 = 0.29 м/с

17 Апр 2024 в 22:28
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир