Question

Шарик массой m, движущийся горизонтально, ударяется о поверхность призмы массой M так, что отскакивает верти-
кально вверх на высоту һ. Считая удар абсолютно упругим,
определить скорость, полученную призмой в результате
удара. Трением призмы пренебречь.​

Answer 1

ответ:Есть мысль приравнять потенциальную энергию шарика в верхней точке к кинетической энергии призмы:

mgh = (M*V^2) /2

и уже из этого сотношения выразить V.

Объяснение:

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законами сохранения энергии и импульса.

1. Закон сохранения энергии:

Изначально у шарика есть только кинетическая энергия движения, и после удара он приобретает как потенциальную энергию, так и кинетическую энергию.

Исходя из закона сохранения энергии, можно записать уравнение:
мgh = (m+M)v^2/2,

где:
m - масса шарика,
M - масса призмы,
h - высота, на которую шарик поднялся после отскока,
v - скорость, полученная призмой в результате удара.

2. Закон сохранения импульса:

Так как удар является абсолютно упругим, то вся стартовая импульсная энергия системы сохраняется.

Исходя из закона сохранения импульса, можно записать уравнение:
mv = (m+M)v,

где:
mv - начальный импульс системы (импульс шарика до удара),
(m+M)v - конечный импульс системы (импульс шарика и призмы после удара).

Решим уравнение сохранения энергии относительно v:

мgh = (m+M)v^2/2,
2мgh = (m+M)v^2,
v^2 = 2мgh/(m+M).

Теперь подставим это значение v в уравнение сохранения импульса:

mv = (m+M)v,
mv = (m+M) * sqrt(2мgh/(m+M)),
v = sqrt(2мgh/(m+M)).

Таким образом, скорость, полученная призмой в результате удара, равна sqrt(2мgh/(m+M)).