Сколько энергии переходит в тепло при абсолютно неупругом ударе, когда кусок пластилина массой 200 г падает
Сколько энергии переходит в тепло при абсолютно неупругом ударе, когда кусок пластилина массой 200 г падает со скоростью 6 м/с под углом 60 к горизонту на брусок массой 2 * 200 г, двигающийся со скоростью 3 м/с по гладкой горизонтальной поверхности в направлении встречи с куском пластилина?
Sladkiy_Assasin 36
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать законы сохранения импульса и кинетической энергии.По закону сохранения импульса, сумма импульсов до и после удара должна оставаться постоянной. Перед ударом импульс состоит из импульсов пластилина и бруска, а после удара импульс уже состоит из импульса объединенного массы пластилина и бруска.
Масса пластилина и бруска равна 200 г + 2 * 200 г = 600 г = 0.6 кг.
Суммируя импульсы пластилина и бруска перед ударом, получаем:
где
Импульс бруска равен:
где
Суммируя импульсы после удара, получаем:
где
подставляем значения:
Теперь мы знаем скорость объединенной системы после удара. Чтобы найти энергию, перешедшую в тепло, можно использовать закон сохранения кинетической энергии.
Кинетическая энергия до удара равна сумме кинетических энергий пластилина и бруска:
Подставляем значения:
Кинетическая энергия после удара равна:
Подставляем значения:
Тепло, перешедшее в результате неупругого удара, будет равно разности кинетической энергии до удара и кинетической энергии после удара:
Таким образом, при абсолютно неупругом ударе количество энергии, переходящей в тепло, составляет 2.7 Дж.