Одинаковую ли массу имеет чистый сухой воздух объемом 1 м в кубе, взятый на первом этаже и в любой комнате на высоте 105 м многоэтажного дома. Результаты поясните.
1) скорость меньшего шарика непосредственно перед столкновением v, тогда mgH = mv²/2 ⇒ v = √(2gH)
2) поскольку столкновение шариков неупругое, закон сохранения механической энергии здесь не применим (часть энергии переходит в тепло). А вот закон сохранения импульса работает. Обозначим u — скорость системы из двух слепленных шариков сразу после столкновения, тогда mv = (m+2m)u ⇒ u = v/3
3) наконец, для системы из слепленных шариков максимальную высоту подъёма h также находим из закона сохранения механической энергии: (m+2m)u²/2 = (m+2m)gh; h = u²/(2g) = (v/3)²/(2g) = (v²/(2g))/9 = H/9.
1) скорость меньшего шарика непосредственно перед столкновением v, тогда
mgH = mv²/2 ⇒ v = √(2gH)
2) поскольку столкновение шариков неупругое, закон сохранения механической энергии здесь не применим (часть энергии переходит в тепло). А вот закон сохранения импульса работает. Обозначим u — скорость системы из двух слепленных шариков сразу после столкновения, тогда
mv = (m+2m)u ⇒ u = v/3
3) наконец, для системы из слепленных шариков максимальную высоту подъёма h также находим из закона сохранения механической энергии:
(m+2m)u²/2 = (m+2m)gh;
h = u²/(2g) = (v/3)²/(2g) = (v²/(2g))/9 = H/9.
ОТВЕТ: на высоту h = H/9.