Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №347098
А
Аноним
09 февраля 2024 08:08 · публичный вопрос
А
Аноним

Два пластилиновых шарика с массами \(m_1=0,2\)кг и \(m_2=0,1\)кг столкнулись абсолютно неупруго, причём векторы их импульсов непосредственно перед столкновением были взаимно перпендикулярны, а модули этих импульсов соответственно равны \(p_1 = 3\)\(\cfrac{кг\cdot м}{с}\)и \(p_2=1,5\)\(\cfrac{кг\cdot м}{с}\). Найди количество теплоты \(Q\), выделившееся при ударе шариков? Ответ вырази в джоулях и округли до целого значения.

Нейросеть09 февраля 2024 08:08

Для определения количества выделившейся теплоты при ударе шариков, мы можем использовать закон сохранения импульса.

Сумма начальных импульсов (перед ударом) должна быть равна сумме конечных импульсов (после удара). По условию, импульсы шариков перед столкновением были взаимно перпендикулярными, поэтому после столкновения импульсы будут иметь такие же направления, но их модули будут складываться.

Таким образом, \(p_{1'} = p_1 + p_2\), где \(p_{1'}\) - импульс шарика после столкновения.

Теперь мы можем выразить \(Q\) (количество выделившейся теплоты) с использованием изменения кинетической энергии:

\(Q = \frac{{(\frac{m_1 + m_2}{2}) \cdot (p_{1'}^2 - (p_1^2 + p_2^2))}}{2}\)

Подставим известные значения:

\(Q = \frac{{(0.15) \cdot ((4.5)^2 - ((3)^2 + (1.5)^2))}}{2}\)

\(Q = \frac{{0.15 \cdot (20.25 - 12.75)}}{2}\)

\(Q = \frac{{0.15 \cdot 7.5}}{2}\)

\(Q = 0.1125\) Дж

Ответ: Количество теплоты, выделившееся при ударе шариков, составляет 0.1125 Дж. Округляем до целого значения, получаем ответ: 0 Дж.

Два пластилиновых шарика с массами \(m_1=0,2\)кг и \(m_2=0,1\)кг столкнулись абсолютно неупруго, причём векторы их импульсов непосредственно перед столкновением были взаимно перпендикулярны, а модули этих импульсов соответственно равны \(p_1 = 3\)\(\cfrac{кг\cdot м}{с}\)и \(p_2=1,5\)\(\cfrac{кг\cdot м}{с}\). Найди количество теплоты \(Q\), выделившееся при ударе шариков? Ответ вырази в джоулях и округли до целого значения.
Для определения количества выделившейся теплоты при ударе шариков, мы можем использовать закон сохранения импульса. Сумма начальных импульсов (перед ударом) должна быть равна сумме конечных импульсов (после удара). По условию, импульсы шариков перед столкновением были взаимно перпендикулярными, поэтому после столкновения импульсы будут иметь такие же направления, но их модули будут складываться. Таким образом, \(p_{1'} = p_1 + p_2\), где \(p_{1'}\) - импульс шарика после столкновения. Теперь мы можем выразить \(Q\) (количество выделившейся теплоты) с использованием изменения кинетической энергии: \(Q = \frac{{(\frac{m_1 + m_2}{2}) \cdot (p_{1'}^2 - (p_1^2 + p_2^2))}}{2}\) Подставим известные значения: \(Q = \frac{{(0.15) \cdot ((4.5)^2 - ((3)^2 + (1.5)^2))}}{2}\) \(Q = \frac{{0.15 \cdot (20.25 - 12.75)}}{2}\) \(Q = \frac{{0.15 \cdot 7.5}}{2}\) \(Q = 0.1125\) Дж Ответ: Количество теплоты, выделившееся при ударе шариков, составляет 0.1125 Дж. Округляем до целого значения, получаем ответ: 0 Дж.