Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №346973
А
Аноним
09 февраля 2024 07:54 · публичный вопрос
А
Аноним

Две небольших тела массами m1=25г и m2=50г движутся по гладкой горизонтальной поверхности со скоростями \v1=10м/с и v2=20м/с соответственно. После соударения скорость тела m1 не изменяется по модулю, а скорость тела m2 становится v=16м/с. Какое количество теплоты Q выделилось при ударе? Ответ вырази в джоулях и округли до десятых долей.

Нейросеть09 февраля 2024 07:54

Для вычисления количества теплоты, выделившейся при ударе, используем закон сохранения энергии:

Q = ΔK + ΔU,

где Q - выделившаяся теплота, ΔK - изменение кинетической энергии, ΔU - изменение потенциальной энергии.

Так как горизонтальная поверхность гладкая, то ΔU = 0.

Из закона сохранения импульса найдем изменения скоростей тел:

m1 * v1 - m1 * v1' = m2 * v2' - m2 * v2,

где v1' и v2' - конечные скорости соответствующих тел.

Решим данное уравнение относительно v1':

v1' = v1 - (m2 * v2' - m2 * v2) / m1,

v1' = 10 - (0.05 * 16 - 0.05 * 20) / 0.025 = 6 м/с.

Подставим полученные значения в формулу для ΔK:

ΔK = (1/2) * m1 * (v1'^2 - v1^2) + (1/2) * m2 * (v2'^2 - v2^2),

ΔK = (1/2) * 0.025 * (6^2 - 10^2) + (1/2) * 0.05 * (16^2 - 20^2) = -1.25 Дж.

Так как ΔK отрицательное, это означает, что выделилось 1.25 Дж теплоты при ударе.

Ответ: количество теплоты Q = 1.3 Дж.

Две небольших тела массами m1=25г и m2=50г движутся по гладкой горизонтальной поверхности со скоростями \v1=10м/с и v2=20м/с соответственно. После соударения скорость тела m1 не изменяется по модулю, а скорость тела m2 становится v=16м/с. Какое количество теплоты Q выделилось при ударе? Ответ вырази в джоулях и округли до десятых долей.
Для вычисления количества теплоты, выделившейся при ударе, используем закон сохранения энергии: Q = ΔK + ΔU, где Q - выделившаяся теплота, ΔK - изменение кинетической энергии, ΔU - изменение потенциальной энергии. Так как горизонтальная поверхность гладкая, то ΔU = 0. Из закона сохранения импульса найдем изменения скоростей тел: m1 * v1 - m1 * v1' = m2 * v2' - m2 * v2, где v1' и v2' - конечные скорости соответствующих тел. Решим данное уравнение относительно v1': v1' = v1 - (m2 * v2' - m2 * v2) / m1, v1' = 10 - (0.05 * 16 - 0.05 * 20) / 0.025 = 6 м/с. Подставим полученные значения в формулу для ΔK: ΔK = (1/2) * m1 * (v1'^2 - v1^2) + (1/2) * m2 * (v2'^2 - v2^2), ΔK = (1/2) * 0.025 * (6^2 - 10^2) + (1/2) * 0.05 * (16^2 - 20^2) = -1.25 Дж. Так как ΔK отрицательное, это означает, что выделилось 1.25 Дж теплоты при ударе. Ответ: количество теплоты Q = 1.3 Дж.