Какой является масса неподвижного шара после столкновения с свинцовым шариком массой 500 г, который сначала летит

Serdce_Okeana_6075

28

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

Сначала рассмотрим закон сохранения импульса:
Масса свинцового шарика, m1 = 500 г = 0.5 кг
Скорость свинцового шарика перед столкновением, v1 = 3 м/с
Масса неподвижного шара, m2 = ?
Скорость неподвижного шара после столкновения, v2 = ?

Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после столкновени должна быть одинаковой. То есть, масса и скорость свинцового шарика до столкновения должны равняться массе и скорости неподвижного шара после столкновения:

m1 * v1 = m2 * v2

Теперь рассмотрим закон сохранения энергии:
Выделившаяся теплота при ударе, Q = 2 Дж

Теплота, образовавшаяся при столкновении, равна изменению кинетической энергии системы:
Q = ΔKE = KEпосле - KEдо

Так как неподвижный шар изначально не имел кинетической энергии, то:

Q = KEпосле - 0

Теперь снова воспользуемся формулой для кинетической энергии:
KE = 0.5 * m * v^2

Тогда получаем:

Q = 0.5 * (m1 * v1^2 - m2 * v2^2)

Итак, у нас есть два уравнения:
m1 * v1 = m2 * v2
Q = 0.5 * (m1 * v1^2 - m2 * v2^2)

Мы можем решить эту систему уравнений, найдя массу неподвижного шара (m2) и его скорость после столкновения (v2).

Продолжение следует...