Два тела брусок массой m1 и пластилиновый шарик массой m2движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями(V1=V2=V ). После столкновения пластилиновый шарик прилип к бруску, два тела продолжают движение вместе. Определить, какая часть механической энергии Q превратилась во внутреннюю энергию этих тел, с учетом того что масса бруска в 3 раза больше массы пластилинового шарика (m1=3m2 ).записать условие задачи

Условие задачи (переформулированное): - Два тела движутся навстречу друг другу: брусок массы m1 и пластилиновый шарик массы m2. - Скорости направлены навстречу и равны по модулю: V1 = V2 = V. - За столкновение шарик прилипает к бруску, после чего они движутся вместе с суммарной массой m1 + m2. - Известно, что масса бруска в 3 раза больше массы шарика: m1 = 3 m2. - Требуется найти, какая часть механической энергии Q превратилась во внутреннюю энергию (энергия dissipation) во время удара, учитывая приведённые masses. - Вводная задача: записать условие задачи и затем найти Q (как абсолютный запас энергии в теле) и долю Q относительно начальной механической энергии. Решение (пошагово): 1) Пусть направления скоростей: вправо — положительное. Тогда v1 = +V, v2 = −V. 2) Сохранение импульса: m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) Vf -> m1 V + m2 (−V) = (m1 + m2) Vf -> Vf = (m1 − m2) V / (m1 + m2) При m1 = 3 m2: Vf = (3m2 − m2) / (3m2 + m2) · V = (2m2) / (4m2) · V = (1/2) V То есть после удара совместная часть движется вправо со скоростью V/2. 3) Начальная кинетическая энергия: KEi = 1/2 m1 V^2 + 1/2 m2 V^2 = 1/2 (m1 + m2) V^2 При m1 = 3 m2: KEi = 1/2 (4 m2) V^2 = 2 m2 V^2 4) Конечная кинетическая энергия после сцепления: KEf = 1/2 (m1 + m2) Vf^2 = 1/2 (4 m2) (V/2)^2 = 1/2 (4 m2) (V^2 / 4) = 0.5 m2 V^2 5) Энергия, превращенная во внутреннюю (тепловую) за счёт деформации и излучения: Q = KEi − KEf = 2 m2 V^2 − 0.5 m2 V^2 = 1.5 m2 V^2 = (3/2) m2 V^2 6) Доля начальной механической энергии, превратившаяся во внутреннюю: _fraction = Q / KEi = (1.5 m2 V^2) / (2 m2 V^2) = 0.75 = 3/4 Итого: - Абсолютная энергия, превращенная во внутреннюю энергии: Q = (3/2) m2 V^2. - Часть начальной механической энергии, которая превратилась во внутреннюю: 3/4 (то есть 75%). Эта работа учитывает, что часть энергии остаётся в виде кинетической энергии движения вместе после удара: KEf = 0.5 m2 V^2.