На гладкой горизонтальной поверхности покоится небольшая шайба. На нее налетает другая такая же шайба. Между шайбами происходит лобовое абсолютно неупругое соударение. Затем проводят второй опыт, уменьшив массу налетающей шайбы, но оставив прежней ее скорость. Как изменяются во втором опыте по сравнению с первым скорость шайб после соударения и выделившееся в процессе соударения количество теплоты?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Скорость шайб после соударения | Количество теплоты, выделившееся в процессе соударения |
В первой ситуации тело массой m, движущееся со скоростью υ, после абсолютно неупругого соударения с таким же телом приобретет скорость u, которую можно найти по закону сохранения импульса:
Выделившаяся в этом случае теплота равна
Во второй ситуации тело массой движущееся со скоростью υ, после абсолютно неупругого соударения с телом массой m приобретет скорость u, равную
Выделившаяся во втором случае теплота равна
Учитывая, что масса налетающей шайбы уменьшилась, можно сделать вывод, скорость шайб после соударения и выделившаяся теплота уменьшаются.
Ответ: 22.


В условии задачи не сказано, что шайбы одинаковые, поэтому рассуждения про первый случай (столкновение с таким же телом) не корректны, а главное не нужны. Далее при рассмотрении второго случая выражение для скорости u просто не верно (скорее всего скопировали первый случай и забыли поменять результат), хотя в выражение для Q подставлено правильное выражение.
Достаточно рассмотрения случая столкновения сразу шайб с разными массами. Но ответ в том виде который приводиться - не понятен. Изменяющая величина m1 находится в числителе и знаменателе. Необходимо разделить числитель и знаменатель на m1,тогда полученные выражения можно анализировать на изменение m1.
Ну и предложение по поводу знака Q. Лучше рассмотреть ситуацию о выделившейся Q по модулю, чем писать минус. Мы и так знаем, что тепло выделяется - минус не несёт новой информации, а смутить учащихся может.
Поправили. Спасибо!