Сколько тепла выделилось при ударе?







+8 +/-

Шарик массой m1 = 100 г брошен под углом альфа = 60 градусов к горизонту с начальной скоростью 10 м/с. В верхней точки траектории он испытывает лобовое столконовение с таким же шариком брошенным с такой же скоростью ввертикально вверх. Удар абсолютно неупругий. Сколько тепла выделилось при ударе?

Профиль пользователя Geo Спросил: Geo  (рейтинг 23345) Категория: наука и техника

Ответов: 2

2 +/-
Лучший ответ

Задача решена у другого автора не верно..

И это сразу видно.

Действительно, по условию задачи первый шарик, брошенный под углом находится в точке столкновения в максимальной точке подъёма, а это значит, что вертикальная составляющая скорости v cos a=0

другой же шарик по условию задачи имеет нулевую горизонтальную составляющую, скорости, поскольку брошен вертикально..

Значит в точке столкновения первый шарик имеет только горизонтальную скорость v sin A (неизменную во время всего полёта шарика, если не учитывать горизонтальную силу типа ветра), а другой - только вертикальную, которую можно легко найти из условий:

v cos A - gt = 0 (равнозамедленное движение вертикальной составляющей первого шарика, при этом в верхней точке вертикальная составляющая будет нулевой, что показано справа)

v - gt = v1 (скорость второго шарика в момент столкновения, также описываемая уравнением равнозамеделенного движения)

из первого уравнения находим t и подставляем во второе уравнение..

v - g (v cos A/g) = v1

откуда:

v(1-cos A)=v1

Теперь складываем вертикальную и горизонтальные составляющие скорости векторно:

sqrt((v sin A)^2+(v(1-cos A)^2)

или:

v sqrt((sin A)^2+(1-cos A)^2)

Далее раскрываем равенство и учитывая тригонометрическое выражение:

cos^2+sin^2=1

получим:

V sum=sqrt(2)v sqrt(1-cosA)

Теперь согласно закону сохранения энергии, с учётом того, что удар абсолютно неупругий кинетическая энергия обоих шариков переходит в тепло:

E = 2(m (V sum)^2)/2

E= 2 m v (1- cos A)

Откуда:

E= 2 0,1 10 (1- 0,5) = 1 Дж..

Ответил на вопрос: Reverberator  
3 +/-

горизонтальная составляющая скорости шарика, брошенного под углом к горизонту 5 м/сек (косинус угла, умноженный на полную скорость). Вертикальная 5 sqrt(3) м/сек

/sqrt - квадратный корень/

Верхней точки он достигнет через t = v/g = 0.5 sqrt(3) сек

За это время скорость второго шарика будет v = gt = 5 sqrt(3) м/сек

кинетическая энергия первого шарика в момент удара Q = m1 Vгориз^2 = 0,1 * 5^2 = 2,5 дж

кинетическая энергия второго шарика 7,5 дж

Суммарная кинетическая энергия 7,5 + 2,5 = 10 дж

Но на дальнейшее движение влияет ещё и закон сохранения импульса.

Горизонтальная составляющая импульса перед ударом (импульс первого шарика) p1 = 0,1 * 5 = 0,5 кг м/с

Вертикальная составляющая (импульс второго шарика ) p2 = 0,5 sqrt(3)кг м/с

Суммируем импульсы по Пифагору получаем 1 кг м/с

После удара удвоенная масса имеет тот же импульс, значит скорость 5 м/сек и кинетическая энергия 5 дж

Во внутреннюю энергию перешло 10 - 5 = 5 дж

Ответил на вопрос: Lansend 

Похожие вопросы

Спросил
3 Отв.
Почему 2 магнита с одной стороны слипаются, а с другой отталкиваются?
Ответ: На поставленный вопрос невозможно ответить с точки зрения и классической физики, и человеческого опыта. Механизм этого явления (взаимодействие магнитных полей) нельзя объяснить с точки зрения совреме ... Читать далее...
Автор вопроса: Anils, в категории |
Спросил Anils
3 Отв.
Какое соединение проводников называют последовательным?
Ответ: Любой электрический элемент, будь то сопротивления, индуктивность , или ёмкость имеют в геометрическом и электрическом понимании начало и конец. Началом принимается точка с меньшим напряжением(допусти ... Читать далее...
Автор вопроса: Polyphonia, в категории | | |
Спросил Polyphonia
2 Отв.
Можно ли выучить физику за девять месяцев?
Ответ: Всю физику одному человеку нельзя выучить (познать) даже за всю жизнь, и, если бы это было возможно, даже за 100 жизней. Но тот кусочек физики, который изучают в школе, за 9 месяцев выучить вполне мо ... Читать далее...
Автор вопроса: Marlings, в категории |
Спросил Marlings
12 Отв.
Как решить задачу для второго класса про продавца шапки (фото)?
Ответ: Доброго дня! Прикольная на самом деле задачка. Она уже где-то давно мне встречалась. Сколько ответов, столько и мнений прям. Поэтому хотелось бы узнать правильный вариант ответа от самого автора вопр ... Читать далее...
Автор вопроса: JONI, в категории
Спросил JONI
2 Отв.
Что означает слово «магнитуда», чем не подходит «сила землетрясения»?
Ответ: Магнит тут, и правда, ни при чем. Латинское magnitudo — крупность, величие, значительность. Но не силу. Т. е., магнитуда характеризует энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических вол ... Читать далее...
Автор вопроса: Parison, в категории | | | | |
Спросил Parison
1 Отв.
Чему равна цена деления шкалы динамометра?
Ответ: Цена деления измерительного прибора ( динамометр является таковым ) вычисляется следующим образом: берем два соседних деления, обозначенных числами и находим их разницу. Эту разницу делим на количест ... Читать далее...
Автор вопроса: Sihem, в категории |
Спросил Sihem
1 Отв.
При каких условиях в проводнике возникает индукционный ток?
Ответ: При условии, что меняется магнитный поток, пронизыващий образованный проводником контур (закон индукции Фарадея). ... Читать далее...
Автор вопроса: Pension, в категории | | |
Спросил Pension
1 Отв.
Чем опасно излучение Вавилова-Черенкова?
Ответ: Излучение Вавилова — Черенкова само пе себе опасность представляет ровно такую же как и свечение обычной лампы накаливания. Излучение Вавилова — Черенкова — это свечение, которое вызывается в прозра ... Читать далее...
Автор вопроса: Danielle, в категории | | | | |