Объяснение:
Дано:
m₁ = 20 г = 0,020 кг
m₂ = 3·m₁ = 0,060 кг
h₁ = 20 см = 0,20 м
v₁ - ?
u - ?
h₂ - ?
1)
Потенциальная энергия первого шарика:
Eп₁ = m₁·g·h₁ (1)
Кинетическая энергия в момент удара:
Eк₁ = m₁·v₁²/2 (2)
Приравняем (2) и (1):
m₁·v₁²/2 = m₁·g·h₁
v₁² = 2·g·h₁
v₁ = √ (2·g·h₁) = √ (2·10·0,2) = 2 м/с
2)
По закону сохранения импульса
m₁·v₁ = (m₁+m₂)·u
u = m₁·v₁ / (m₁+m₂) = m₁·v₁ / (m₁+3·m₁) = v₁ / 4 = 2 / 4 = 0,5 м/с
3)
Кинетическая энергия после удара:
Eк₂=(m₁+m₂)·u²/2
Потенциальная:
Eп₂ = (m₁+m₂)·g·h₂
(m₁+m₂)·u²/2 = (m₁+m₂)·g·h₂
u²/2 = g·h₂
h₂ = u²/(2·g) = 0,5² / 20 = 12,5·10⁻³ м или 12,5 мм
Значит:
v0=1/2П корень из LC
Выражаем C получаем:
C=1/4П^2*Lv^2=10^-5Ф=10мкФ