Какая часть свинца остановила температура равная 20 *С, при скорости 300 м/с, когда свинцовый шар ударился о стенку и остановился?
Egor
Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законами сохранения энергии и импульса.
Сначала рассмотрим закон сохранения энергии. Пусть - масса свинцового шара, - его начальная скорость до столкновения со стенкой, - скорость шара после столкновения и - его начальная кинетическая энергия.
Согласно закону сохранения энергии, начальная кинетическая энергия шара должна быть равна работе, сделанной силой трения о стенку. Так как шар останавливается, его скорость после столкновения будет равна нулю, и поэтому работа силы трения также будет равна нулю. Таким образом, начальная кинетическая энергия шара будет равна нулю:
Отсюда получаем, что и, следовательно, .
Теперь рассмотрим закон сохранения импульса. Пусть - импульс шара до столкновения со стенкой, - его импульс после столкновения и - сила, действующая на шар со стороны стенки.
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после столкновения должна равняться нулю:
Начальный импульс шара равен , а импульс после столкновения равен (где - скорость шара после столкновения). Подставив эти значения в уравнение, получаем:
Так как мы уже выяснили, что , то уравнение примет вид:
Отсюда следует, что и, следовательно, .
Таким образом, после столкновения шар полностью останавливается и его конечная скорость равна нулю. Но по условию задачи скорость равна 300 м/с. Единственный способ, чтобы это выполнилось, - если столкновение было с абсолютно неподвижной стенкой.
Ответ: Когда свинцовый шар ударился о неподвижную стенку и остановился, то вся его масса прекратила движение. Нет никакой части свинца, которая остановила бы температуру 20 °C при скорости 300 м/с.
Сначала рассмотрим закон сохранения энергии. Пусть
Согласно закону сохранения энергии, начальная кинетическая энергия шара должна быть равна работе, сделанной силой трения о стенку. Так как шар останавливается, его скорость после столкновения
Отсюда получаем, что
Теперь рассмотрим закон сохранения импульса. Пусть
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после столкновения должна равняться нулю:
Начальный импульс шара равен
Так как мы уже выяснили, что
Отсюда следует, что
Таким образом, после столкновения шар полностью останавливается и его конечная скорость равна нулю. Но по условию задачи скорость равна 300 м/с. Единственный способ, чтобы это выполнилось, - если столкновение было с абсолютно неподвижной стенкой.
Ответ: Когда свинцовый шар ударился о неподвижную стенку и остановился, то вся его масса прекратила движение. Нет никакой части свинца, которая остановила бы температуру 20 °C при скорости 300 м/с.
Знаешь ответ?