Question

Два шарика, массы которых отличаются в 3 раза, висят, соприкасаясь, на вертикальных нитях. Лёгкий шарик отклоняют на угол 90 и отпускают из состояния покоя, и он абсолютно НЕУПРУГО сталкивается с тяжёлым шариком. Какую часть кинетической энергии лёгкого шарика перед ударом составит кинетическая энергия двух шаров?

Answer 1

========================================>>>

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте обозначим массу лёгкого шарика как "m" и массу тяжёлого шарика как "3m" (поскольку массы отличаются в 3 раза).

После удара, перед нами будет движение двух шариков. Поскольку они соприкасались и летели вместе, можно сказать, что их центры масс двигаются с одинаковой скоростью. Пусть "V" - это их скорость после столкновения.

Кинетическая энергия одного шарика равна:

KE1 = (1/2) * m * V^2

Кинетическая энергия тяжёлого шарика равна:

KE2 = (1/2) * 3m * V^2 = (3/2) * m * V^2

Теперь, чтобы найти часть кинетической энергии лёгкого шарика относительно общей кинетической энергии двух шаров, нужно разделить KE1 на сумму KE1 + KE2:

Относительная кинетическая энергия лёгкого шарика = KE1 / (KE1 + KE2)

Подставим значения KE1 и KE2:

Относительная кинетическая энергия лёгкого шарика = (1/2) * m * V^2 / [(1/2) * m * V^2 + (3/2) * m * V^2]

Заменим массу "m" на "1", чтобы упростить выражение:

Относительная кинетическая энергия лёгкого шарика = (1/2) * V^2 / [(1/2) * V^2 + (3/2) * V^2]

Сократим дроби:

Относительная кинетическая энергия лёгкого шарика = (1/2) / [(1/2) + (3/2)]

Относительная кинетическая энергия лёгкого шарика = (1/2) / (2/2) = 1/2

Таким образом, кинетическая энергия лёгкого шарика перед ударом составит половину от общей кинетической энергии двух шаров после столкновения.