Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д6 B6 № 3650
i

Пла­сти­ли­но­вый шар, дви­га­ясь по глад­кой го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти, столк­нул­ся с по­ко­я­щим­ся ме­тал­ли­че­ским шаром и при­лип к нему. Как в ре­зуль­та­те из­ме­ни­лись сле­ду­ю­щие фи­зи­че­ские ве­ли­чи­ны: сум­мар­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия шаров, внут­рен­няя энер­гия шаров, ве­ли­чи­на сум­мар­но­го им­пуль­са шаров? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния.

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ

А)  Сум­мар­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия шаров

Б)  Внут­рен­няя энер­гия шаров

В)  Ве­ли­чи­на сум­мар­но­го им­пуль­са шаров

ИХ ИЗ­МЕ­НЕ­НИЕ

1.  Уве­ли­чи­лась

2.  Умень­ши­лась

3.  Не из­ме­ни­лась

 

AБВ
Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку на си­сте­му не дей­ству­ет ни­ка­ких внеш­них сил пол­ный им­пульс си­сте­мы при столк­но­ве­нии не из­ме­ня­ет­ся (В  — 3). Обо­зна­чим массы пла­сти­ли­но­во­го и ме­тал­ли­че­ско­го шаров через m_п и m_м со­от­вет­ствен­но. Пусть ско­рость пла­сти­ли­но­во­го шара до удара рав­ня­лась  v . Тогда, по за­ко­ну со­хра­не­ния им­пуль­са, можно легко найти ско­рость u сов­мест­но­го дви­же­ния шаров, после того, как они слип­нут­ся: m_п v плюс m_м умно­жить на 0= левая круг­лая скоб­ка m_п плюс m_м пра­вая круг­лая скоб­ка u рав­но­силь­но u= дробь: чис­ли­тель: m_п v , зна­ме­на­тель: m_п плюс m_м конец дроби . Тогда сум­мар­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия шаров до столк­но­ве­ния равна: E_1= дробь: чис­ли­тель: m_п v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс 0. После столк­но­ве­ния: E_2= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка m_п плюс m_м пра­вая круг­лая скоб­ка u в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: m_п v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: m_п, зна­ме­на­тель: m_п плюс m_м конец дроби мень­ше E_1. Таким об­ра­зом, сум­мар­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия шаров умень­ша­ет­ся после столк­но­ве­ния (А  — 2). Пол­ная энер­гия си­сте­мы долж­на со­хра­нять­ся, а зна­чит, внут­рен­няя энер­гия шаров уве­ли­чи­ва­ет­ся, в ре­зуль­та­те удара они на­гре­ва­ют­ся (Б  — 1).

 

Ответ: 213.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.4.2 Им­пульс си­сте­мы тел
Сергей Шишкин 10.06.2015 20:01

Здрав­ствуй­те, по­че­му ки­не­ти­че­ская энер­гия шаров умень­ша­ет­ся? Ведь по­верх­ность глад­кая и ис­поль­зу­ет­ся закон со­хра­не­ния энер­гии. На что тогда ухо­дит энер­гия?

Сергей Никифоров

Энер­гия за­тра­чи­ва­ет­ся на де­фор­ма­цию пла­сти­ли­но­во­го ша­ри­ка.