Задание по физике Два бильярдных шара массами
300 г и 350 г и скоростями
2 м/с каждый двигались навстречу друг другу, столкнулись и продолжили движение вместе. Какое количество теплоты выделилось при ударе?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения импульса и закон сохранения энергии.

Из закона сохранения импульса можем записать:

m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) * v

Где m1 и v1 - масса и скорость первого шара до столкновения, m2 и v2 - масса и скорость второго шара до столкновения, (m1 + m2) и v - масса и скорость обоих шаров после столкновения.

Из условия задачи видим, что m1 = 0.3 кг, v1 = 2 м/с, m2 = 0.35 кг, v2 = -2 м/с (так как шары двигаются навстречу, скорость одного из них считается отрицательной).

Подставляем данные и находим v:

0.3 2 + 0.35 (-2) = (0.3 + 0.35) v
0.6 - 0.7 = 0.65 v
-0.1 = 0.65 * v
v = -0.1 / 0.65 = -0.154 м/с

Теперь, найдем изменение кинетической энергии системы до и после столкновения:

До столкновения:
E1 = (m1 v1^2)/2 + (m2 v2^2)/2 = (0.3 2^2)/2 + (0.35 2^2)/2 = 0.6 + 0.7 = 1.3 Дж

После столкновения:
E2 = ((m1 + m2) v^2)/2 = (0.65 (-0.154)^2)/2 = 0.0067 Дж

Изменение кинетической энергии:
ΔE = E2 - E1 = 0.0067 - 1.3 = -1.2933 Дж

Теплота, выделившаяся при ударе, равна модулю изменения кинетической энергии:

Q = |ΔE| = 1.2933 Дж

Итак, количество теплоты, выделившееся при ударе, равно 1.2933 Дж.