М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
Ритка069
Ритка069
28.01.2023 05:09 •  Физика

Имеются три шара с массами m1m1, μ и m2m2 . шар m2m2 движется по горизонтальной плоскости, остальные шары покоятся (см. рисунок). происходят центральные столкновения шаров. при каком значении массы μ шар массой m1m1 будет иметь после одного столкновения с шаром μ максимальную скорость? ответ в килограммах округлить до сотых по правилам округления и вписать в поле ответа. трения между шарами и плоскостью нет. значения масс: m1= 2.0 кг, m2 = 1.0 кг.

👇
Ответ:
Пусть тело μ между m₂ и m₁ (возможен и другой вариант, когда m₂ бьёт по m₁, и μ получает удар последним, но он мне кажется менее подходящим)
1. соударение между движущимся m₂ и неподвижным μ
Закон сохранения импульса
m₂v₂ + μ*0 =  m₂v₂' + μv'
Энергии
m₂v₂²/2 + μ*0²/2 =  m₂v₂'²/2 + μv'²/2
Со штрихом - скорости после столкновения
m₂(v₂-v₂')  = μv'
m₂(v₂² - v₂'²) = μv'²
m₂(v₂² - v₂'²) = m₂(v₂-v₂')*m₂(v₂-v₂')/μ
μ(v₂ + v₂') = m₂(v₂-v₂')
μv₂ + μv₂' = m₂v₂ - m₂v₂'
(μ+m₂)v₂'=(m₂-μ)v₂
v₂'=v₂(m₂-μ)/(μ+m₂)
m₂(v₂-v₂(m₂-μ)/(μ+m₂))  = μv'
m₂v₂(1-(m₂-μ)/(μ+m₂))  = μv'
m₂v₂(μ+m₂-m₂+μ))/(μ+m₂)  = μv'
2m₂v₂μ/(μ+m₂)  = μv'
2m₂v₂/(μ+m₂)  = v'
v' = v₂ * 2m₂/(μ+m₂)
Аналогично и для второго соударения, между движущимся телом μ неподвижным m₁
v₁' = v' * 2μ/(μ+m₁)
v₁' = v₂ * 2m₂/(μ+m₂) * 2μ/(μ+m₁)
Попробуем взять производную по μ и приравнять её к нулю, для поиска максимума скорости
Производная сложной функции
(\frac{u}{v})' = \frac{u'v-uv'}{v^{2} }
в нашем сучае она равна нулю. Знаменатель всегда положителен, т.к. массы неотрицательны. Остаётся приравнять нулю числитель
(+m₂)μ(μ+m₁)-μ(2μ+m₂+m₁) = 0
μ^2+μ(m₂+m₁)+m₂-2μ^2-μ(m₂+m₁)=0
μ^2 = m₂*m₁
Получается, что для максимальной скорости массы М1 после удара масса среднего тела должна быть средним геометрическим от масс крайних тел
Или в числах
μ = sqrt(2*1) = 1,41 кг
4,5(52 оценок)
Открыть все ответы
Ответ:
raisaaaaaaaaaaaa
raisaaaaaaaaaaaa
28.01.2023

ответ: 100

Объяснение:

Для начала мы должны определить в какую сторону по эскалатору бежал человек ( против его движения или по направлению его движения )

Как видно из условия чем быстрее человек бежал тем больше ступенек он насчитал ( допустим что человек бежал бы против движения эскалатора с некоторой скоростью ( скорость движения человека больше скорости движения эскалатора ) а потом бы его скорость увеличилась ещё в 3 раза соответственно ( как некоторым понятно из жизненного опыта ступенек бы он посчитал бы меньше ( чем в первый раз ) ) значит человек бежал вдоль направления движения эскалатора

Пусть

v - скорость движения человека ( относительно эскалатора )

v1 - скорость движения эскалатора ( относительно Земли )

t ; t1 - время время в течение которого двигался человек ( при скорости движения v ; v3 ( соответственно ) )

L - длина всего эскалатора

Как мы уже сказали ранее человек бежит вдоль направления движения эскалатора поэтому его скорость относительно Земли будет ровна v + v1 или 3v + v1 ( в соответствии с законом относительных скоростей Галилея )

Поэтому

t = L/( v + v1 )

t1 = L/( 3v + v1 )

s ; s1 - путь который человек за время движения t ; t1 ( при скорости движения v ; 3v ( соответственно ) )

s = vt

( буду считать то что человек двигался равномерно )

s = ( vL )/( v + v1 )

s1 = 3vt1

s = ( 3vL )/( 3v + v1 )

n/L - общее число ступенек на эскалаторе приходящиеся на общую его длину

Отсюда

n1 ; n2 - число ступенек которые насчитал человек при скорости движения v ; v3 ( соответственно )

n1 = ( sn )/L

n1 = ( vLn )/( L( v + v1 ) )

n2 = ( s1n )/L

n2 = ( 3vLn )/( L( 3v + v1 ) )

Составляем систему уравнений

n1= ( vLn )/( L( v + v1 ) )

n2 = ( 3vLn )/( L( 3v + v1 ) )

n1 = ( vn )/( v + v1 )

n2 = ( 3vn )/( 3v + v1 )

n1( v + v1 ) = vn

n2( 3v + v1 ) = 3vn

v + v1 = ( vn )/n1

3v + v1 = ( 3vn )/n2

n/n1 = ( v + v1 )/v

n/n2 = ( 3v + v1 )/( 3v )

n/n1 = 1 + v1/v

n/n2 = 1 + v1/( 3v )

n/n1 = 1 + v1/v

n/n2 = 1 + ⅓v1/v

n/n1 = 2

n/n2 = 4/3

n = 2n1

n = 2 * 50 = 100

Или

n = ( 4n2 )/3

n = ( 4 * 75 )/3 = 100

4,6(24 оценок)
Ответ:
цветочек120
цветочек120
28.01.2023

Не удержусь не привести другого решения.

Для решения задач на эскалаторе можно использовать так называемое "золотое правило движения по эскалатору" ))

Звучит оно так - если человек движется в том же направлении что и экскалатор - отношение скоростей человека и экскалатора равно отношению сосчитанных и недосчитанных ступенек экскалатора. Если против - то отношению сосчитанных и пересчитанных ступенек. Легко убедится что правило работает.

При движении в том же направлении что и экскалатор. Если человек движется медленно относительно экскалатора, то количество посчитанных им ступенек будет мало, недосчитанных - почти совпадать со ступенями экскалатора. Если со скоростью экскалатора - отношение скоростей единица - и количество сосчитанных и недосчитанных ступенек будет равно друг другу. Если человек движется гораздо быстрее экскалатора - то он и сосчитает почти все ступеньки, а количество недосчитанных будет мало.

Против экскалатора человек может двигаться только со скоростью выше экскалатора. Если разница скоростей невелика, то человек сосчитает много ступенек и отношение сосчитанных и пересчитанных ступенек будет чуть больше единицы. Если скорость человека велика, то он сосчитает лишь немного больше ступенек чем в экскалаторе, отношение сосчитанных и пересчитанных ступенек тоже будет велико.

Мы видим что правило работает .

Оно позволяет эффективно в уме решать различные задачи на движение по экскалатору. Ну например эту.

Тут человек движется по экскалатору.

n - число его ступенек.

В первом случае отношение скоростей человека и экскалатора равно

Vч/Vэ = 50 / (n -50) ,

Во втором

3Vч/Vэ = 75 / ( n -75)

Делим второе на первое

3 = 1.5*(n -50)/(n-75)

2 = ( n-50)/(n-75)

n = 100

4,8(37 оценок)
Это интересно:
Новые ответы от MOGZ: Физика
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ