Два шара одинакового радиуса и массами 3 кг и 6 кг двигаются навстречу друг другу и сталкиваются. Во сколько раз отличаются силы, с которыми взаимодействуют первый и второй шар во время столкновения?

19 Окт 2022 в 19:42
109 +1
0
Ответы
1

Для решения этой задачи необходимо использовать закон сохранения импульса.

Обозначим скорости шаров до столкновения как v1 v_1 v1 и v2 v_2 v2 , а после столкновения как u1 u_1 u1 и u2 u_2 u2 .

Масса первого шара: m1=3 m_1 = 3 m1 =3 кг
Масса второго шара: m2=6 m_2 = 6 m2 =6 кг

Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов системы до столкновения равна сумме импульсов после столкновения:

m1v1+m2v2=m1u1+m2u2 m_1v_1 + m_2v_2 = m_1u_1 + m_2u_2 m1 v1 +m2 v2 =m1 u1 +m2 u2

Также известно, что скорости шаров поменялись направлениями после столкновения, поэтому u1=−u2 u_1 = -u_2 u1 =u2 .

Таким образом, уравнение примет вид:

m1v1+m2v2=m1u1−m2u1 m_1v_1 + m_2v_2 = m_1u_1 - m_2u_1 m1 v1 +m2 v2 =m1 u1 m2 u1 v1+2v2=u1−2u1 v_1 + 2v_2 = u_1 - 2u_1 v1 +2v2 =u1 2u1 3v1+6v2=3u1−6u1 3v_1 + 6v_2 = 3u_1 - 6u_1 3v1 +6v2 =3u1 6u1 9v1+18v2=9u1−18u1 9v_1 + 18v_2 = 9u_1 - 18u_1 9v1 +18v2 =9u1 18u1

9(u1−2u1)+18u1=9u1−18u1 9(u_1 - 2u_1) + 18u_1 = 9u_1 - 18u_1 9(u1 2u1 )+18u1 =9u1 18u1 −9u1+18u1+18u1=0 -9u_1 + 18u_1 + 18u_1 = 0 9u1 +18u1 +18u1 =0 9u1=36u1 9u_1 = 36u_1 9u1 =36u1 u1=4u1 u_1 = 4u_1 u1 =4u1

Таким образом, силы, с которыми взаимодействуют первый и второй шар во время столкновения, отличаются в 4 раза.

16 Апр 2024 в 17:28
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