Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д3 B3 № 421
i

Две те­леж­ки дви­жут­ся нав­стре­чу друг другу с оди­на­ко­вы­ми по мо­ду­лю ско­ро­стя­ми  v . Массы те­ле­жек m и 2m. Какой будет ско­рость дви­же­ния те­ле­жек после их аб­со­лют­но не­упру­го­го столк­но­ве­ния?

 

1)   дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби v

2)   дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби v

3)  3 v

4)   дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби v

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Для те­ле­жек вы­пол­ня­ет­ся закон со­хра­не­ния им­пуль­са, по­сколь­ку на си­сте­му не дей­ству­ет ни­ка­ких внеш­них сил в го­ри­зон­таль­но на­прав­ле­нии:

2m v минус m v =3mu.

От­сю­да на­хо­дим ско­рость те­ле­жек после аб­со­лют­но не­упру­го­го удара:

u= дробь: чис­ли­тель: v , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Ответ: 4.
Гость 09.05.2012 18:39

Объ­яс­ни­те по­жа­луй­ста, по­че­му mV-mv=3mu ?

Алексей

Доб­рый день!

Вы не со­всем верно пе­ре­пи­са­ли строч­ку из ре­ше­ния. Так что по­яс­ню еще раз то, что на­пи­са­но в ре­ше­нии.

Эта фор­му­ла  — закон со­хра­не­ния им­пуль­са, спро­ек­ти­ро­ван­ный на го­ри­зон­таль­ную ось на­прав­лен­ную вдоль век­то­ра более тя­же­лой те­леж­ки.

Пусть век­тор ско­ро­сти тя­же­ло те­леж­ки равен \vecv, тогда ско­рость лег­кой те­леж­ки равна, по усло­вию,  минус \vecv. Пол­ный им­пульс си­сте­мы до столк­но­ве­ния: \vecp_тяж.тел плюс \vecp_лег.тел=2m\vecv плюс левая круг­лая скоб­ка минус m\vecv пра­вая круг­лая скоб­ка . Обо­зна­чим век­тор ско­ро­сти после столк­но­ве­ния через \vecu, тогда им­пульс двух те­ле­жек после удара 3m\vecu.

Закон со­хра­не­ния им­пуль­са дает:

2m\vecv плюс левая круг­лая скоб­ка минус m\vecv пра­вая круг­лая скоб­ка =3m\vecu. Тут можно по­сту­пать сле­ду­ю­щим об­ра­зом:

1) Про­сто сло­жить два па­рал­лель­ных век­то­ра в левой части и по­лу­чить m\vecv=3m\vecu. От­сю­да сразу видно, что ско­рость сов­мест­но­го дви­же­ния те­ле­жек со­на­прав­ле­на со ско­ро­стью более тя­же­лой те­леж­ки и в три раза ее мень­ше.

2) А можно сна­ча­ла спро­ек­ти­ро­вать все им­пуль­сы на не­ко­то­рую ось. Из фи­зи­че­ских со­об­ра­же­ний по­нят­но, что век­тор \vecu дол­жен быть со­на­прав­лен с \vecv. По­это­му в про­ек­ции на опи­сан­ную в самом на­ча­ле ось по­лу­ча­ем

2mv минус mv=3mu. От­ку­да сразу вы­те­ка­ет ре­зуль­тат.

Если оши­бить­ся и не за­ме­тить, что тя­же­лая те­леж­ка явно "про­толк­нет" лег­кую, то есть пред­по­ло­жить, что они по­едут вме­сте в ту сто­ро­ну, в ко­то­рую пер­во­на­чаль­но дви­га­лась лег­кая те­леж­ка, то в ре­зуль­та­те про­ек­ти­ро­ва­ния по­лу­ча­ем:

2mv минус mv= минус 3mu рав­но­силь­но u= минус дробь: чис­ли­тель: v, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Этот по­лу­чив­ший­ся минус со­об­ща­ет нам о нашей ошиб­ке, и мы сразу можем по­пра­вить­ся. К чему я опи­сал по­след­ний пас­саж? К тому, что если все де­лать ак­ку­рат­но, то в любом слу­чае при­дешь к пра­виль­но­му от­ве­ту.

На­вер­ное, на­пи­сал через чур по­дроб­но. Прошу про­ще­ния.

Гость 11.05.2012 16:36

Спа­си­бо, те­перь все по­нят­но))

Гость 27.01.2013 20:16

по­че­му 2mv-mv=3mv ?

долж­но быть так 2mv-mv=mv

Алексей

Доб­рый день!

В пра­вой сто­ро­не ра­вен­ства стоит буква u, обо­зна­ча­ю­щая их сов­мест­ную ско­рость после со­уда­ре­ния.