Скорость молекулы 250 м/с
Объяснение:
Дано:
m₁ = m₂ = m = 1,67·10⁻²⁷ кг
V₁ = 300 м/с
V₂ = 400 м/с
U - ?
1)
Импульс первого протона до соударения:
p₁ = m·V₁
Импульс второго протона до соударения:
p₂ = m·V₂
Протоны двигались во взаимно перпендикулярных направлениях, поэтому модуль их суммарного импульса:
p₀ = √ (p₁² + p₂²) = √ (m²·V₁² + m²·V₂²) =
= m·√(300² + 400²) = 500·m кг·м/с
2)
Удар неупругий, поэтому импульс образовавшейся молекулы:
p = (m+m)·U = 2·m·U кг·м/с
3)
По закону сохранения импульса:
p = p₀
2·m·U = 500·m
2·U = 500
U = 500/2 = 250 м/с
Замечание: Обратим внимание, что знание массы протонов нам не пригодилось.
Со скоростью - все верно: v = v₀ + at
и через 1 секунду после начала движения скорость тела будет:
v = 1 + 0,5 · 1 = 1,5 (м/с)
А вот с пройденным расстоянием не все так просто. Дело в том, что скорость тела возрастает не дискретно и моментально при прохождении одной секунды, а линейно и поступательно. Это означает, что скорость тела внутри любого промежутка времени не остается постоянной, а продолжает расти. То есть можно говорить о том, что при данном виде движения график зависимости скорости от времени представляет собой прямую линию, а вот график зависимости пройденного расстояния от времени является частью параболы:
s = v₀t + at²/2
И через одну секунду после начала движения данное тело пройдет расстояние:
s₁ = 1 · 1 + 0,5 · 1 : 2 = 1,25 (м)
2mv+MV=(2m+M)*u2
33mv+MV=(33m+M)*u33
V=0
u33-?
mv=(m+M)*u1
2mv=(2m+M)*u2
33mv=(33m+M)*u33
M=mv/u1-m=2mv/u2-2m=33mv/u33-33m
v/u1-1=2v/u2-2=33v/u33-33 (1)
v/u1-1=2v/u2-2
1=2v/u2-v/u1
v=1/(2/u2-1/u1)=1/(2/1,67-1/1)~5 м/с
v/u1-1=33v/u33-33 см (1)
32+v/u1=33v/u33
u33=33*v/(32+v/u1)=33*5/(32+5/1)= 4,459459 м/с ~ 4,5 м/с