Тема . Механика. Импульс и Энергия

.03 Закон сохранения и изменения импульса

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. импульс и энергия
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#42259

На гладкой горизонтальной поверхности находятся две одинаковые гладкие шайбы радиуса R  . Одной из шайб сообщают скорость v0   вдоль оси x  (см. рисунок). При каком значении прицельного параметра d  проекция на ось y скорости второй шайбы после абсолютно упругого удара максимальна?
(Всеросс., 2015, РЭ, 10)

PIC

Источники: Всеросс., 2015, РЭ, 10

Показать ответ и решение

PIC

Рассмотрим соударение тел более подробно. Введём оси вдоль линии удара, ось ⊥ и ось ∥ . Силы в момент удара направлены только вдоль прямой соединяющей центры шайб (линия удара), это значит, что второе тело после удара будет двигаться вдоль этой прямой. Докажем, используя ЗСИ и ЗСЭ, что первая шайба будет двигаться перпендикулярно линии удара. Для этого представим соударение шайб, как центральный удар вдоль оси ∥ . Тогда ЗСИ на в проекции на ось ∥ :

mv0 ∥ = mv2  − mv1 ∥

mv20∥ = mv22 + mv21∥

⇒  v0∥ = v2 + v1∥ ⇒ v0∥ = v0∥ + v1∥ + v1∥ ⇒ v1∥ = 0

То есть после удара скорость первой шайбы будет равна v1 = v0⊥ , второй v2 = v0∥ .

Пусть угол между горизонтом и линией удара равен α  . Тогда проекция скорости второй шайбы: v2y = v0∥cos α = v0cos α sin α  .

Из треугольника:

        d
sin α = ---
       2R

⇒  v2y = v01-sin 2α
           2

Следовательно, проекция будет максимальна при угле в 45 ∘ , так как sin2 α  должен быть равен 1.

Тогда      √ --
d =    2R

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!