Яку зміну дельти U внутрішньої енергії куль треба визначити після прямого непружного удару, коли куля масою m1

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии. Давайте начнем с постулатов:

1. Закон сохранения импульса: Внешняя сила на систему нулевая, следовательно, сумма импульсов до и после столкновения должна быть одинаковой.

2. Закон сохранения энергии: Внешние силы не выполняют работу, следовательно, полная механическая энергия системы должна сохраниться.

Шаг 1: Найдем импульсы до и после столкновения.
До столкновения:
m1 * v1 = 5 кг * м/с (формула импульса)

После столкновения:
m1 * v1" + m2 * v2" = (m1 + m2) * V (формула сохранения импульса)

где v1 и v2 - начальные скорости куль, v1" и v2" - конечные скорости после столкновения, V - конечная общая скорость.

Шаг 2: Решим уравнение для конечной скорости V.
6 кг * 5 кг * м/с + 4 кг * 0 м/с = (6 кг + 4 кг) кг * V
30 кг * м/с = 10 кг * V
V = 3 м/c

Теперь у нас есть общая скорость после столкновения, V = 3 м/с.

Шаг 3: Найдем изменение внутренней энергии кулей.
Изменение внутренней энергии (ΔU) может быть найдено с использованием формулы ΔU = ΣΔKE, где ΣΔKE - изменение кинетической энергии системы.

Первоначально система состоит из кули массой 6 кг и кули массой 4 кг. После столкновения они движутся с общей скоростью V = 3 м/с.

Изменение кинетической энергии (ΔKE) для каждой кули может быть найдено с использованием формулы ΔKE = (1/2) * m * (v"^2 - v^2), где m - масса кули, v" - конечная скорость, v - начальная скорость.

Для первой кули (масса 6 кг):
ΔKE1 = (1/2) * 6 кг * (3 м/с)^2 - (1/2) * 6 кг * (5 кг * м/с)^2
ΔKE1 = 27 Дж

Для второй кули (масса 4 кг):
ΔKE2 = (1/2) * 4 кг * (3 м/с)^2 - (1/2) * 4 кг * (0 м/с)^2
ΔKE2 = 18 Дж

Общее изменение кинетической энергии:
ΔKE = ΔKE1 + ΔKE2 = 27 Дж + 18 Дж = 45 Дж

Таким образом, изменение внутренней энергии кулей после прямого непружного удара составляет 45 Дж.