Два неупругих шара массой m1 = 0,3 кг и m2 = 0,4 кг движутся навстречу друг другу со скоростями 0,6 м/с и 0,4 м/с. Определить скорость шаров после столкновения и количество теплоты, выделившееся при соударении

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения импульса и законом сохранения энергии:

Закон сохранения импульса:
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v,

где m1 и m2 - массы шаров, v1 и v2 - их скорости до столкновения, v - скорость шаров после столкновения.

Подставляем известные значения:
0,3 0,6 + 0,4 (-0,4) = (0,3 + 0,4)v,
0,18 - 0,16 = 0,7v,
0,02 = 0,7v,
v ≈ 0,02857 м/с.

Количество теплоты, выделившееся при столкновении, можно определить из закона сохранения энергии:
m1v1^2/2 + m2v2^2/2 = (m1 + m2)v^2/2 + Q,
где Q - количество теплоты, выделившееся при столкновении.

Подставляем известные значения:
0,3 0,6^2/2 + 0,4 0,4^2/2 = (0,3 + 0,4) 0,02857^2 / 2 + Q,
0,09 + 0,08 = 0,7 0,000816367 / 2 + Q,
0,17 = 0,00028557 / 2 + Q,
0,17 = 0,00011633 + Q,
Q ≈ 0,1698 Дж.

Итак, скорость шаров после столкновения составит примерно 0,02857 м/с, а количество теплоты, выделившееся при соударении, будет примерно 0,1698 Дж.