После столкновения, какое изменение происходит во внутренней энергии шариков массами 3 кг и 5 кг, движущихся навстречу

Для того чтобы решить данную задачу, нам потребуется применить закон сохранения импульса и закон сохранения энергии.

Сперва рассмотрим закон сохранения импульса. Он утверждает, что сумма импульсов системы до и после столкновения должна оставаться постоянной. В нашем случае, это означает, что сумма импульсов шариков до столкновения должна быть равна сумме импульсов после столкновения.

Для первого шарика массой 3 кг и начальной скоростью 4 м/с, импульс можно вычислить как произведение массы на скорость: \(p_1 = m_1 \cdot v_1 = 3 \, \text{кг} \cdot 4 \, \text{м/с} = 12 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\).

Для второго шарика массой 5 кг и начальной скоростью -6 м/с (так как он движется навстречу), импульс можно вычислить аналогично: \(p_2 = m_2 \cdot v_2 = 5 \, \text{кг} \cdot (-6) \, \text{м/с} = -30 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\).

Таким образом, сумма импульсов до столкновения равна \(p_1 + p_2 = 12 \, \text{кг} \cdot \text{м/с} + (-30) \, \text{кг} \cdot \text{м/с} = -18 \, \text{кг} \cdot \text{м/с}\).

Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов после столкновения также должна равняться -18 кг·м/с, но направление изменится.

Теперь рассмотрим закон сохранения энергии. Он утверждает, что сумма кинетической энергии системы до и после столкновения должна оставаться постоянной. В нашем случае, это означает, что сумма кинетической энергии шариков до столкновения должна быть равна сумме кинетической энергии после столкновения.

Для первого шарика кинетическая энергия вычисляется по формуле \(E_1 = \frac{1}{2} m_1 \cdot v_1^2 = \frac{1}{2} \cdot 3 \, \text{кг} \cdot (4 \, \text{м/с})^2 = 24 \, \text{Дж}\).

Для второго шарика кинетическая энергия вычисляется аналогично: \(E_2 = \frac{1}{2} m_2 \cdot v_2^2 = \frac{1}{2} \cdot 5 \, \text{кг} \cdot (-6 \, \text{м/с})^2 = 90 \, \text{Дж}\).

Суммируя кинетические энергии, получаем сумму до столкновения: \(E_1 + E_2 = 24 \, \text{Дж} + 90 \, \text{Дж} = 114 \, \text{Дж}\).

Согласно закону сохранения энергии, сумма кинетической энергии после столкновения должна равняться 114 Дж.

Теперь, когда у нас есть информация о сумме импульсов и сумме кинетической энергии до и после столкновения, мы можем перейти к обсуждению изменения внутренней энергии.

Внутренняя энергия системы может измениться во время столкновения из-за диссипации (потерь энергии в виде тепла и звука) или внешних сил (если они присутствуют). Однако, в данной задаче не указаны никакие внешние силы или факторы, влияющие на диссипацию, поэтому предположим, что внутренняя энергия шариков не изменяется.

Таким образом, внутренняя энергия шариков до и после столкновения будет одинаковой: \(ΔE_{\text{внутр}} = 0\).

Вот и ответ: после столкновения внутренняя энергия шариков не изменяется.