Физика.Задание на расчёт длины нити взаимодействующих тел Систему закреплённых в одной точке на одинаковых нитях соприкасающихся двух шаров выводят из равновесного положения, отклоняя первый шар (m1=1 кг) на 60° и отпуская, в результате чего происходит неупругое взаимодействие со вторым шаром (m2=10 кг) и дальнейший подъём на 1,5 см.
Рассчитай длину нити.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законами сохранения энергии.

Первоначально потенциальная энергия системы шаров равна кинетической энергии системы нитей и шаров после отпускания первого шара.

Потенциальная энергия системы шаров:
Ep = mgh, где m - масса шаров, g - ускорение свободного падения, h - высота подъема.

Ep = (m1 + m2)gh
Ep = (1+10)9.80.015 = 0.1635 Дж

Кинетическая энергия системы нитей и шаров после отпускания первого шара:
Ek = 1/2mv^2, где v - скорость шаров в момент наибольшего сжатия нитей.

Так как второй шар неподвижен, то его кинетическая энергия равна нулю. Тогда кинетическая энергия только первого шара:

Ek = 1/2m1v1^2

С учетом сохранения энергии:

Ep = Ek
(1+10)9.80.015 = 1/21v1^2
0.1635 = 0.5*v1^2
v1 = sqrt(0.327)
v1 ≈ 0.572 м/с

Находим длину нити:
L = h / sin(60°)

L = 0.015 / sin(60°)
L = 0.026 м или 26 мм

Таким образом, длина нити равна 26 мм.