Question

Два пластилиновых шарика массами по 50гр движутся с одинаковым по модулю скоростью 0,8м/с, направлены под углом 90° друг к другу. Какая энергия перейдет в тепло при абсолютно неупругом ударе?

Answer 1

Начальная энергия 2*mv²/2=mv²=0,05*0,8²=0,032 дж

при соударении выполняется закон сохранения к-ва движения по каждой из осей  mvx=2mv1x   v1x=vx/2=0.4 м/с   mvy=2mv1y    v1y=0.4 м/с

общая скорость √(v1x²+v1y²)=√0.4²+0.4²

энергия 2mv1²/2=mv1²=0.05*0.32=0.016 дж

в тепло перейдет 0,032-0,016=0,016 дж

Answer 2

При абсолютно неупругом ударе, энергия переходит в тепло и деформацию пластилина. В данном случае, два пластилиновых шарика массами по 50 г движутся с одинаковой по модулю скоростью 0,8 м/с и направлены под углом 90° друг к другу. Поскольку удар абсолютно неупругий, шарики слипаются после столкновения и продолжают движение как одно целое.

Чтобы вычислить энергию, перешедшую в тепло при абсолютно неупругом ударе, нам понадобится знать начальную кинетическую энергию системы шариков и конечную кинетическую энергию после удара.

Начальная кинетическая энергия системы шариков:

Начальная кинетическая энергия (KE) системы шариков равна сумме кинетических энергий каждого шарика. Поскольку оба шарика имеют одинаковую массу и скорость, их кинетическая энергия будет одинаковой.

Масса каждого шарика: 50 г = 0,05 кг Скорость каждого шарика: 0,8 м/с

Таким образом, начальная кинетическая энергия системы шариков будет равна удвоенной кинетической энергии одного шарика: KE_начальная = 2 * (0,5 * масса * скорость^2)

Конечная кинетическая энергия после удара:

После абсолютно неупругого удара, шарики слипаются и движутся как одно целое. Масса системы после удара будет суммой масс двух шариков, а скорость будет зависеть от сохранения импульса.

Масса системы после удара: 2 * масса шарика = 2 * 0,05 кг Скорость системы после удара: скорость шариков до удара * cos(90°) = 0,8 м/с * cos(90°) = 0 м/с (так как шарики движутся под прямым углом друг к другу)

Таким образом, конечная кинетическая энергия после удара будет равна: KE_конечная = 0,5 * масса_системы_после_удара * скорость_системы_после_удара^2

Энергия, перешедшая в тепло:

Энергия, перешедшая в тепло при абсолютно неупругом ударе, будет разностью между начальной и конечной кинетической энергией: Энергия_в_тепло = KE_начальная - KE_конечная

Подставляя значения, получим: Энергия_в_тепло = 2 * (0,5 * 0,05 кг * (0,8 м/с)^2) - (0,5 * 2 * 0,05 кг * (0 м/с)^2)

Вычисляя данное выражение, получим значение энергии, перешедшей в тепло при абсолютно неупругом ударе.

Обратите внимание, что в данном ответе используется упрощенная модель, не учитывающая потери энергии из-за трения и других факторов. Это предполагает, что вся энергия, перешедшая в тепло, связана только с деформацией пластилина.