Question

Два шара подвешены на параллельных нитях одинаковой длины так, что они соприкасаются. массы шаров m, = = 0,2 кг и т2 = 100 г. первый шар отклоняют так, что его центр тяжести поднимается на высоту h = 4,5 см, и отпускают. на
какую высоту поднимутся шары после соударения, если удар: . нить считать не растяжимой

Answer 1

пусть скорости шаров после соударения v1 и v2 соответственн

з.с импульса m1 v0 = m1 v1 + m2 v2

з.с энергии m1 v0^2 = m1 v1^2 + m2 v2^2

делим оба уравнения на левую часть

1 = v1/v0 + m2/m1 v2/v0

1 = (v1/v0)^2 + m2/m1 (v2/v0)^2

подставляем m2/m1 = 1/2, решаем

2 = 2* v1/v0 + v2/v0

2 = 2*(v1/v0)^2 + (v2/v0)^2

получаем v1/v0 = 1/3, v2/v0 = 4/3

первый шарик после соударения имеет скорость в три раза меньше, значит кинетическая энергия его в 9 раз меньше и он поднимется на 4.5/9 = 0.5 см

Answer 2

Давайте решим эту задачу пошагово:
Шаг 1: Определим начальные условия.
Начальные условия задачи включают массы обоих шаров (m1 = 0,2 кг и m2 = 100 г), высоту поднятия первого шара (h = 4,5 см) и длину нити L.

Шаг 2: Рассчитаем потенциальную энергию первого шара до поднятия.
Потенциальная энергия первого шара до поднятия равна m1 * g * h, где g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²).
Таким образом, потенциальная энергия первого шара равна 0,2 кг * 9,8 м/с² * 0,045 м = 0,0882 Дж.

Шаг 3: Рассчитаем потенциальную энергию обоих шаров после соударения.
Поскольку нить считается не растяжимой, свободный падение после соударения начнется сразу же после отскока первого шара. Поэтому потенциальная энергия обоих шаров после соударения будет равна их суммарной массе, умноженной на g, умноженную на высоту подъема H.
Масса обоих шаров = m1 + m2 = 0,2 кг + 0,1 кг = 0,3 кг.
Таким образом, потенциальная энергия обоих шаров после соударения равна 0,3 кг * 9,8 м/с² * H.

Шаг 4: Равенство потенциальной энергии до и после соударения.
Согласно закону сохранения механической энергии, потенциальная энергия до и после соударения должна быть равной.
Поэтому мы можем записать уравнение:
0,0882 Дж = 0,3 кг * 9,8 м/с² * H.

Шаг 5: Решение уравнения для H.
Решим уравнение, чтобы найти значение H:
H = 0,0882 Дж / (0,3 кг * 9,8 м/с²) = 0,029 м = 2,9 см.

Ответ: После соударения шары поднимутся на высоту около 2,9 см.