Question

На гладкой горизонтальной плоскости лежит тонкий однородный стержень длины l = 1 м и массы m 1 . По плоскости перпендикулярно стержню со скоростью v = 20 м/с скользит шарик (материальная точка) массы m = m 1/3. Как и с какой скоростью будет двигаться после удара стержень, если шарик после удара останавливается? Рассмотреть два случая: 1) шарик ударяется в середину стержня; 2) точка удара отстоит от середины стержня на расстояние x= l/4. Найти долю η энергии , которая израсходовалась на работу против сил неупругой деформации

Answer 1

Арощплрлмжтрдсрбспчарчаодлпроьисоп

Answer 2

Решение физической задачи

Для решения данной задачи о взаимодействии шарика и стержня, необходимо применить законы сохранения импульса и энергии. Рассмотрим два случая: когда шарик ударяется в середину стержня и когда точка удара отстоит от середины стержня на расстояние x = l/4.

Случай 1: Шарик ударяется в середину стержня

После удара шарика, стержень будет двигаться с какой-то скоростью v' и иметь какую-то угловую скорость ω. Чтобы найти эти величины, воспользуемся законами сохранения импульса и энергии.

Закон сохранения импульса:

Импульс системы до удара равен импульсу системы после удара.

Закон сохранения энергии:

Энергия системы до удара равна энергии системы после удара.

Случай 2: Точка удара отстоит от середины стержня на расстояние x = l/4

В этом случае, для нахождения скорости движения стержня после удара, также применим законы сохранения импульса и энергии.

Нахождение доли η энергии, которая израсходовалась на работу против сил неупругой деформации

Для нахождения доли η энергии, которая израсходовалась на работу против сил неупругой деформации, необходимо рассмотреть энергию до и после удара, а также учесть работу против сил неупругой деформации.

Итоговый ответ:

1. Для каждого из двух случаев рассмотрим законы сохранения импульса и энергии, чтобы найти скорость движения стержня после удара. 2. Найдем долю η энергии, которая израсходовалась на работу против сил неупругой деформации.

Давайте начнем с рассмотрения первого случая, когда шарик ударяется в середину стержня.