Question

Какое количество теплоты выделиться при неупругом ударе двух тел? Первое тело массой 3 кг движется со скоростью 2 м/с, второе - массой 5 кг движется навстречу со скоростью 4 м/с.

Answer 1

Ответ:

33,75 Дж

Объяснение:

Удар неупругий - тела слиплись.

Количество теплоты, выделившиеся в результате удара, равно разнице между кинетическими энергиями до удара и после удара.

Answer 2

Для вычисления количества теплоты, выделяющегося при неупругом ударе двух тел, мы можем использовать закон сохранения импульса и закон сохранения энергии.

1. Начнем с закона сохранения импульса. Импульс (p) тела равен произведению его массы на скорость:

p = m * v

Где p - импульс, m - масса тела, v - скорость тела.

Перед ударом у первого тела импульс равен 3 кг * 2 м/с = 6 кг*м/с, а у второго тела он равен 5 кг * (-4 м/с) = -20 кг*м/с (здесь отрицательное значение указывает на то, что второе тело движется в противоположном направлении).

Исходя из закона сохранения импульса, сумма импульсов до удара должна быть равна сумме импульсов после удара:

Импульс до удара первого тела + Импульс до удара второго тела = Импульс после удара первого тела + Импульс после удара второго тела

6 кг*м/с + (-20 кг*м/с) = (6 кг + 5 кг) * v

-14 кг*м/с = 11 кг * v

v = -14 кг*м/с / 11 кг ≈ -1.27 м/с

Теперь мы знаем, что после неупругого удара оба тела движутся вместе с скоростью около -1.27 м/с. Теперь перейдем к закону сохранения энергии.

2. Закон сохранения энергии гласит, что начальная кинетическая энергия равна конечной кинетической энергии:

Начальная кинетическая энергия = Конечная кинетическая энергия

Начальная кинетическая энергия первого тела: E1i = (1/2) * m1 * v1^2 = (1/2) * 3 кг * (2 м/с)^2 = 6 Дж

Начальная кинетическая энергия второго тела: E2i = (1/2) * m2 * v2^2 = (1/2) * 5 кг * (4 м/с)^2 = 40 Дж

Конечная кинетическая энергия обоих тел после удара: E1f = (1/2) * (m1 + m2) * vf^2 = (1/2) * 8 кг * (-1.27 м/с)^2 ≈ 8.15 Дж

Теперь найдем изменение кинетической энергии (дифференцию между начальной и конечной):

ΔE = E1i + E2i - E1f ≈ 6 Дж + 40 Дж - 8.15 Дж ≈ 37.85 Дж

Таким образом, при неупругом ударе двух тел высвободится примерно 37.85 Дж (джоулей) теплоты.