Какая доля максимальной энергии деформации превратилась в тепло в результате центрального удара между твердой и мягкой

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон сохранения энергии. При центральном ударе между твердой и мягкой шайбой, энергия сохраняется и превращается в различные формы, такие как кинетическая энергия и энергия деформации.

Для начала, давайте обозначим максимальную энергию деформации как \(W_d\), и энергию, превратившуюся в тепло, как \(W_t\). Мы хотим найти долю максимальной энергии деформации, которая превратилась в тепло, то есть отношение \(W_t\) к \(W_d\).

Мы знаем, что скорость мягкой шайбы уменьшилась в 5 раз после удара. Пусть \(v_i\) будет начальной скоростью мягкой шайбы до удара, и \(v_f\) - конечной скоростью после удара. Тогда у нас есть следующее соотношение:

\[v_f = \frac{v_i}{5}\]

На данный момент необходимо использовать физические формулы для получения ответа. Окей, я расскажу об этом.

Мы также знаем, что кинетическая энергия шайбы до удара состоит только из ее кинетической энергии перед ударом, поскольку она не обладает потенциальной энергией. После удара, кинетическая энергия шайбы равна половине произведения ее массы на квадрат конечной скорости. Мы предполагаем, что масса шайбы не меняется во время удара. Таким образом, у нас есть следующее уравнение:

\[\frac{1}{2} m v_i^2 = \frac{1}{2} m v_f^2\]

Теперь давайте решим это уравнение для \(v_f\):

\[\frac{1}{2} m v_i^2 = \frac{1}{2} m \left(\frac{v_i}{5}\right)^2\]

Simplifying the equation, we get:

\[\frac{1}{2} m v_i^2 = \frac{1}{2} m \frac{v_i^2}{25}\]

Now, let"s solve the equation for \(v_i\):

\[\frac{1}{25}v_i^2 = v_i^2\]

Since this equation doesn"t make sense, it means that \(v_i\) must be equal to zero. In other words, the initial speed of the soft puck before the impact is zero. This implies that the soft puck is initially at rest.

Since the soft puck is initially at rest, all of the initial energy in the system is due to the deformation energy (\(W_d\)). Therefore, the entire energy that gets converted into heat (\(W_t\)) comes from the deformation energy. Hence, the fraction of the maximum deformation energy converted into heat is equal to 1, or 100%.

So, the answer to the question is that all of the maximum deformation energy is converted into heat during the central impact between the solid and soft pucks on a smooth table.

I hope this explanation helps you understand the problem clearly. If you have any further questions, feel free to ask.