Под каким углом разлетаются частицы после абсолютно упругого соударения, если две частицы с одинаковыми скоростями

Margarita

2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения импульса и энергии при абсолютно упругом соударении.

Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до и после соударения должна быть одинакова. В нашем случае это означает, что горизонтальная составляющая импульса (Px) до соударения должна быть равна горизонтальной составляющей импульса после соударения, а вертикальная составляющая импульса (Py) должна также остаться неизменной.

Таким образом, у нас есть следующее равенство для горизонтальной составляющей импульса:

m1 * v1 * cos(α) + m2 * v2 * cos(β) = m1 * u1 * cos(θ) + m2 * u2 * cos(φ) (1)

где m1 и m2 - массы частиц, β - угол между горизонтальной осью и направлением движения частицы v2, u1 - горизонтальная составляющая скорости частицы после соударения и θ - угол между горизонтальной осью и направлением движения частицы после соударения.

Аналогично, для вертикальной составляющей импульса:

m1 * v1 * sin(α) + m2 * v2 * sin(β) = m1 * u1 * sin(θ) + m2 * u2 * sin(φ) (2)

Закон сохранения энергии для абсолютно упругого соударения утверждает, что кинетическая энергия системы до и после соударения должна быть одинаковой:

0.5 * m1 * v1^2 + 0.5 * m2 * v2^2 = 0.5 * m1 * u1^2 + 0.5 * m2 * u2^2 (3)

Теперь у нас есть система из трех уравнений (1), (2) и (3), которую мы можем решить для неизвестных величин u1, u2, θ и φ.

После решения этой системы уравнений мы сможем найти угол разлета частицы после абсолютно упругого соударения. Ответ будет зависеть от начальных условий задачи - значений масс частиц, их начальных скоростей и угла α.