Два маленьких шарика массами 100 г и 150 г двигаются навстречу друг другу со скоростями 4 м/с каждая. Найти, какая доля кинетической энергии...
Условие:
Два маленьких шарика массами 100 г и 150 г двигаются навстречу друг другу со скоростями 4 м/с каждая. Найти, какая доля кинетической энергии шариков превратилась в внутреннюю энергию. (Доля – это отношение одной величины в другую).
Решение:
Чтобы найти долю кинетической энергии, которая превратилась во внутреннюю энергию, нам нужно знать, какая часть исходной кинетической энергии была потеряна при столкновении шариков.
Для этого мы можем использовать закон сохранения импульса и закон сохранения энергии.
Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до столкновения должна быть равна сумме импульсов после столкновения. В данном случае, так как шарики двигаются навстречу друг другу, их импульсы будут противоположными по направлению. Поэтому, можно записать:
m1 * v1 + m2 * v2 = 0,
где m1 и m2 - массы шариков, v1 и v2 - их скорости до столкновения.
Используя данную информацию, мы можем найти скорость шариков после столкновения:
v1' = (m1 - m2) * v1 / (m1 + m2), v2' = 2 * m1 * v1 / (m1 + m2).
Затем, мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти долю кинетической энергии, которая превратилась во внутреннюю энергию.
Исходная кинетическая энергия системы до столкновения:
KE_initial = (1/2) * m1 * v1^2 + (1/2) * m2 * v2^2.
Кинетическая энергия системы после столкновения:
KE_final = (1/2) * m1 * v1'^2 + (1/2) * m2 * v2'^2.
Теперь, чтобы найти долю кинетической энергии, которая превратилась во внутреннюю энергию, мы можем использовать следующее соотношение:
Доля = (KE_initial - KE_final) / KE_initial.
Подставляя значения и решая уравнение, мы можем найти искомую долю.
