Question

С земли вертикально вверх с нальной скоростью 40 м/с бросают пластилиновый шарик. На выcоте 60 м этот шарик сталкивается и слипается с другим таким же, падающим с высоты 64м. Каковы скорость образовавшегося тела сразу после столкновения, если сопротивлением воздуха можно пренебречь? Считайте g=10м/с2

Answer 1

Для упрощения примем массу тел за 1.
 Кинетическая энергия тела, брошенного со скоростью v=40 м/с вверх
E=m*v²/2 
E=1600/2=800
Часть этой энергии перейдет в потенциальную,
когда тело поднимется на высоту 60 м  
U=mgH  
U= 10*60 = 600.
 Остаток 200 Дж энергии позволяет расчитать скорость летящего вверх тела
v1 = sqrt(2*200) = 20 м/с.
Аналогично верхнее тело, упав на 4 м приобретет скорость
mv²/2=mgH
v²/2=10*4 
v2=sqrt(2*40) = 9 м/с
Когда тела слипаются, результирующую скорость узнаем по закону сохранения импульса. Закон сохранения энергии не работает, так как часть ее тратится на тепловой нагрев тел.
(m+m)*v= mv1-mv2  минус из-за того, что  положительное направлением мы выбрали снизу вверх.
2*v=v1-v2
v = (20-9)/2
v = 5.5 м/с
Слипшееся тело будет после удара двигаться вверх со скоростью 5.5 м/с