Question

Тело массой m1=600 г движется со скоростью 2м/c, сталкивается с неподвижным телом массой m2= 200 г. На сколько изменится кинетическая энергия первого тела в результате неупругого удара (после столкновения тела слипаются и начинаются двигаться вместе)? Ответ выразите в джоулях и округлите до десятых долей.

Answer 1

M1v1+0=v3(m1+m2)
Дальше пишу все в СИ:
0.6*2=v3*0.8
1.2=0.8*v3
v3 = 1.5 м/с
До удара Eк 1 тела:
Ek = m1v1^2/2 = 0.6 * 4 /2 = 1.2 Дж
После удара :
Ek2 = m1v3^2/2 = 0.6 * 2.25 / 2 = 0.675 Дж
Изменение энергии (dEk , дельта Е кинетической) :
Ek - Ek2 = 1.2 Дж - 0.675 Дж = 0.525 Дж ~ 0.5 Дж
Ответ : ~ 0.5 Дж

Answer 2

Для решения этой задачи, нам следует использовать законы сохранения импульса и энергии. Важно отметить, что столкновение является неупругим, что означает, что после столкновения два тела слипнутся и будут двигаться вместе.

Импульс (p) тела определяется как произведение его массы (m) на скорость (v):

p = m * v

Первое тело массой m1 = 600 г (0.6 кг) движется со скоростью v1 = 2 м/с. Импульс первого тела до столкновения:

p1_initial = m1 * v1 = 0.6 кг * 2 м/с = 1.2 кг м/с

Второе тело массой m2 = 200 г (0.2 кг) неподвижно, поэтому его импульс до столкновения равен нулю:

p2_initial = 0 кг м/с

После столкновения оба тела слипнутся и будут двигаться с общей скоростью v_final. Поскольку они слиплись, их масса стала равна сумме исходных масс:

m_total = m1 + m2 = 0.6 кг + 0.2 кг = 0.8 кг

Теперь используем закон сохранения импульса: сумма импульсов до столкновения должна быть равна сумме импульсов после столкновения:

p1_initial + p2_initial = p_final_total

1.2 кг м/с + 0 кг м/с = 0.8 кг * v_final

v_final = 1.5 м/с

Теперь, чтобы найти изменение кинетической энергии первого тела (ΔKE1), используем формулу для кинетической энергии:

KE1_initial = (1/2) * m1 * v1^2

KE1_final = (1/2) * m_total * v_final^2

ΔKE1 = KE1_final - KE1_initial

ΔKE1 = (1/2) * 0.8 кг * (1.5 м/с)^2 - (1/2) * 0.6 кг * (2 м/с)^2

ΔKE1 = 0.6 Дж

Ответ: Кинетическая энергия первого тела изменится на 0.6 джоуля.