Шарик массой 10 кг свободно падает с высоты 2 м и упруго отражается от установленного на неподвижной тележке щита, плоскость которого наклонена к горизонту под углом 450. С какой скоростью стала двигаться тележка? Масса тележки 100 кг.
Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения механической энергии и законом сохранения импульса.
Закон сохранения механической энергии: Пусть шарик до удара движется со скоростью v, тогда его кинетическая энергия равна Е = (1/2)mv^2, где m - масса шарика. В момент удара его кинетическая энергия равна потенциальной энергии на высоте 2 м, то есть mv^2 = mgh, где g - ускорение свободного падения, h - высота. Отсюда получаем v = sqrt(2gh), где h = 2 м, g = 9.8 м/c^2.
Закон сохранения импульса: Пусть после удара скорость шарика стала равна v', тогда можно записать закон сохранения импульса: mv = mv' + MV, где M - масса тележки, V - скорость тележки после удара. Подставляем значения и получаем: 10sqrt(29.82) = 10v' + 100V.
Решая систему уравнений, найдем скорость тележки: V = (10sqrt(29.82) - 10sqrt(29.82)) / 100 = 0. Таким образом, тележка остановится после удара.
Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения механической энергии и законом сохранения импульса.
Закон сохранения механической энергии:
Пусть шарик до удара движется со скоростью v, тогда его кинетическая энергия равна Е = (1/2)mv^2, где m - масса шарика.
В момент удара его кинетическая энергия равна потенциальной энергии на высоте 2 м, то есть mv^2 = mgh, где g - ускорение свободного падения, h - высота.
Отсюда получаем v = sqrt(2gh), где h = 2 м, g = 9.8 м/c^2.
Закон сохранения импульса:
Пусть после удара скорость шарика стала равна v', тогда можно записать закон сохранения импульса:
mv = mv' + MV, где M - масса тележки, V - скорость тележки после удара.
Подставляем значения и получаем:
10sqrt(29.82) = 10v' + 100V.
Решая систему уравнений, найдем скорость тележки:
V = (10sqrt(29.82) - 10sqrt(29.82)) / 100 = 0.
Таким образом, тележка остановится после удара.