Question

Помогите, пожалуйста, с физикой! Два тела массами 3 и 5 кг, которые двигались навстречу друг другу со скоростями 4 м/с, испытали абсолютно неупругое столкновение. Определите (в джоулях), сколько механической энергии перешло во внутреннюю? И объясните, что такое внутренняя энергия и когда она появляется.

Answer 1

Внутренняя энергия это энергия частиц тела, она не появляется, ей всегда обладают тела, но величина её зависит от скорости частиц и их взаимодействия. При взаимодействии (ударе , столкновении), часть кинетической энергии переходит во внутреннюю.

Answer 2

Для определения, сколько механической энергии перешло во внутреннюю энергию при абсолютно неупругом столкновении, вам следует воспользоваться законом сохранения механической энергии. Внутренняя энергия в данном контексте обычно связана с кинетической энергией частиц внутри тел и энергией деформации тел во время столкновения.

Закон сохранения механической энергии для абсолютно неупругого столкновения гласит, что сумма начальных кинетических энергий тел до столкновения равна сумме конечных кинетической и внутренней энергий после столкновения.

Механическая энергия до столкновения: Eначальная = 1/2 * m1 * v1^2 + 1/2 * m2 * v2^2

где m1 и m2 - массы тел, v1 и v2 - их начальные скорости.

В данном случае: m1 = 3 кг, v1 = 4 м/с m2 = 5 кг, v2 = -4 м/с (отрицательный знак, так как двигаются навстречу)

Теперь мы можем найти Eначальная: Eначальная = 1/2 * 3 кг * (4 м/с)^2 + 1/2 * 5 кг * (-4 м/с)^2

Eначальная = 24 Дж

Сумма конечной кинетической и внутренней энергий после столкновения: Eконечная + Eвнутренняя = Eначальная

Теперь, чтобы найти Eвнутренняя, нам нужно знать Eконечная. Поскольку это абсолютно неупругое столкновение, тела остановятся после столкновения. Поэтому Eконечная = 0 Дж.

Теперь мы можем найти Eвнутренняя: Eвнутренняя = Eначальная - Eконечная Eвнутренняя = 24 Дж - 0 Дж Eвнутренняя = 24 Дж

Таким образом, 24 Дж механической энергии перешли во внутреннюю энергию при абсолютно неупругом столкновении этих двух тел.

Внутренняя энергия появляется в теле в результате деформаций, внутренних перемещений частиц и их взаимодействий внутри тела во время столкновения. В этом случае, при абсолютно неупругом столкновении, тела деформируются и возникают внутренние силы трения и напряжения, что приводит к конвертации части механической энергии во внутреннюю.