В невесомости вдали от других тел происходит столкновение двух частиц одинаковой массы, одна из которых до столкновения покоится. Известно, что в процессе столкновения суммарная внутренняя энергия частиц увеличивается на величину E0 (энергия возбуждения).

В каждом из пунктов выберите ответ, наиболее близкий по величине к найденному вами.
Чему должно быть равно отношение k=E/E0 кинетической энергии налетающей частицы к энергии возбуждения для того, чтобы после столкновения величина скорости налетающей частицы оказалась равна 1/3 скорости до столкновения при этом направление скорости осталось бы таким же, как и до столкновения
Пусть кинетическая энергия налетающей частицы равна 3E0. Определите максимальный угол βmax между скоростями частиц после столкновения.

16 Янв 2023 в 19:40
50 +1
0
Ответы
1

Отношение k=E/E0 должно быть равно 4/3, так как из закона сохранения энергии получаем, что кинетическая энергия налетающей частицы после столкновения будет равна E = E0 + kE0 = E0(1 + k), а также кинетическая энергия до столкновения равна E0, следовательно, E = 3E0.

Пусть после столкновения угол между скоростями частиц равен β. Тогда закон сохранения импульса в проекции на направление движения налетающей частицы даст
mv0 = mvcos(β) + mv*sin(β)
где v0 - начальная скорость налетающей частицы, v - скорость частиц после столкновения.

Так как из условия задачи v = v0/3, подставляем и находим
v0 = vcos(β) + vsin(β)/3
3 = cos(β) + sin(β)/3
9 = cos^2(β) + 2sin(β) + sin^2(β)
9 = 1 + 2sin(β) + 1
sin(β) = 3
β = arcsin(3) ≈ 1.249 radians
Итак, максимальный угол βmax ≈ 71.57 degrees.

16 Апр в 16:49
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Бесплатные доработки
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 90 959 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут
Прямой эфир