Какова скорость шара 1 после столкновения с шаром 2, который висит на стержне длиной 1,7 м и отклоняется на 20 градусов после удара? (Ответ: 36,2)
Сладкая_Сирень
Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии.
Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до и после столкновения останется неизменной. Мы можем записать это как:
,
где и - массы шаров 1 и 2 соответственно, и - их скорости до столкновения, и - их скорости после столкновения.
Теперь рассмотрим закон сохранения энергии. Перед столкновением шар 1 обладает кинетической энергией , а шар 2 - потенциальной энергией, так как он висит на стержне. После столкновения, шар 1 будет обладать скоростью и кинетической энергией , а шар 2 будет иметь скорость и потенциальную энергию (в этом случае потенциальная энергия шара 2 будет равна нулю, так как он не будет висеть на стержне). Используя закон сохранения энергии, мы можем записать:
,
,
где - ускорение свободного падения, - высота, на которую поднялся шар 2 после столкновения (в данном случае это длина стержня, равная 1,7 м).
Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными и , и мы можем их решить.
Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до и после столкновения останется неизменной. Мы можем записать это как:
где
Теперь рассмотрим закон сохранения энергии. Перед столкновением шар 1 обладает кинетической энергией
где
Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными
Знаешь ответ?