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#42260

Гладкая упругая шайба радиуса R  , движущаяся со скоростью V0   , упруго сталкивается с такой же шайбой, покоящейся на гладкой горизонтальной поверхности. В результате столкновения скорость налетающей шайбы уменьшается вдвое.
1. Найдите расстояние d  от центра покоившейся шайбы до прямой, по которой двигался центр налетающей шайбы.
2. Через какое время T  после соударения расстояние между центрами шайб будет равно S  ?
(«Физтех», 2019, 10)

Источники: Физтех, 2019, 10

Показать ответ и решение

PIC

1) 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∥ .

2) Пусть угол между горизонтом и линией удара равен α  . По условию v =  v ∕2
 1    0  . С другой стороны

v  = v   = v  sin α = v -d- ⇒  d = R
 1    0⊥    0         02R

3) Запишем расстояние между шайбами через теорему Пифагора:

 2              2    2  2                  2            2    2 2      2
S  = (v0∥t + 2R)  + v0⊥t =  (v0tcosα + 2R )  + (v0tsin α)  = v0t  + 4R  + 4Rv0t cos α

                         √ --
        -1-√ ---2----2   --3-
cosα =  2R   4R  −  d =   2

Получим квадратное уравнение:

          √ --
v20t2 + 2R   3v0t + 4R2 − S2 = 0

       √S2--−-R2-− R √3--
⇒  t = ------------------
              v0
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!