Question

Шар массой 400 г испытал упругое лобовое столкновение с неподвижным телом массой 100 г. Вследствие столкновения кинетическая энергия шара уменьшилась на? ​

Answer 1

Воспользуемся законом сохранения импульса
mv1+0=V2(m+M), где m - масса шара, а M - масса тела, v1 - скорость до ударения, v2 - после ударения
Ищем v2:
V2=mv1/m+M
Теперь нужна формула для кинетической энергии
Ек=mv²/2
Ek1=mv1²/2
Ek2=mv2²/2
Подставляем значение v1 в формулу Ek2 и считаем относительно Ek1

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения кинетической энергии.

Изначально, до столкновения, шар и неподвижное тело обладают определенной кинетической энергией. Обозначим ее как К1.

После столкновения, состояние системы изменится, и кинетическая энергия шара уменьшится. Обозначим новую кинетическую энергию шара после столкновения как К2.

Согласно закону сохранения кинетической энергии, сумма кинетических энергий до и после столкновения должна оставаться неизменной. То есть К1 = К2.

Тогда уменьшение кинетической энергии шара можно выразить как разность между их начальной и конечной значений: ΔК = К1 - К2.

Для вычисления значений кинетической энергии перед и после столкновения, необходимо использовать формулу для вычисления кинетической энергии: К = (1/2)mv^2, где К - кинетическая энергия, m - масса объекта, v - скорость объекта.

Из условия известна масса шара - 400 г (0.4 кг) и масса неподвижного тела - 100 г (0.1 кг).

Также из условия известно, что столкновение было упругим. При упругом столкновении кинетическая энергия сохраняется, то есть К1 = К2.

Масса неподвижного тела не изменится и его кинетическая энергия будет равна нулю, так как оно не двигается. То есть К1 = 0.

Тогда ΔК = К1 - К2 = 0 - К2 = -К2.

Таким образом, уменьшение кинетической энергии шара после столкновения составит -К2, то есть, значение будет зависеть от скорости шара после столкновения, которую необходимо знать для точного ответа.

После столкновения шар и неподвижное тело сменят свои скорости. Для точного вычисления уменьшения кинетической энергии необходимо знать значения скоростей до и после столкновения.

Таким образом, чтобы точно определить значение уменьшения кинетической энергии шара после столкновения, необходимо знать скорости объектов до и после столкновения.