Какова масса второго тела, если тело массой 2,0 кг сталкивается с неподвижным телом, при этом его скорость уменьшилась

  • 11
Какова масса второго тела, если тело массой 2,0 кг сталкивается с неподвижным телом, при этом его скорость уменьшилась в 2 раза, а направление изменения скорости отклонилось на угол 90°?
Fedor_1041
70
Данная задача относится к законам сохранения импульса и момента импульса.

Импульс - это векторная величина, равная произведению массы на скорость. Закон сохранения импульса гласит, что суммарный импульс системы замкнутых тел не изменяется, если на систему не действуют внешние силы.

В нашем случае, первое тело массой 2,0 кг сталкивается с неподвижным телом. После столкновения, скорость первого тела уменьшается в 2 раза, а направление изменения скорости отклоняется на угол 90°.

Чтобы решить эту задачу, нам нужно воспользоваться законом сохранения импульса. Сначала найдем импульс первого тела до и после столкновения.

Импульс первого тела до столкновения:
p1=m1v1
p1=2,0кг×v1

Импульс первого тела после столкновения:
p1"=m1v1"
p1"=2,0кг×(v12)

Так как система замкнута, суммарный импульс системы до и после столкновения должен быть одинаковым.

Суммарный импульс до столкновения:
pдо=p1=2,0кг×v1

Суммарный импульс после столкновения:
pпосле=p1"+p2
pпосле=2,0кг×(v12)+m2v2

Так как масса второго тела, m2, и его скорость, v2, являются неизвестными, их нужно найти.

Теперь, чтобы найти m2, нам нужно приравнять суммарные импульсы до и после столкновения и решить уравнение относительно m2.

pдо=pпосле

2,0кг×v1=2,0кг×(v12)+m2v2

2,0кг×v12,0кг×(v12)=m2v2

2,0кг×v11,0кг×v1=m2v2

1,0кг×v1=m2v2

v2=1,0кг×v1m2

Таким образом, масса второго тела, m2, равна 1,0кг×v1v2.

Пожалуйста, предоставьте значения v1 и v2, чтобы я мог вычислить массу второго тела.