Дано:
Шар массой m неупруго сталкивается с неподвижным шаром втрое большей массы.
Найти:
Долю первоначальной энергии шара, перешедшей в тепло.
Решение с расчетом:
При неупругом столкновении двух тел часть начальной кинетической энергии преобразуется в тепло из-за деформации и внутреннего трения.
Используем закон сохранения импульса для нахождения скорости системы после столкновения:
m1 * v1 = (m1 + m2) * v
где m1 и m2 - массы сталкивающихся тел, v1 и v - начальная и конечная скорости соответственно.
Доля потерянной энергии в виде тепла можно найти, используя отношение потерянной кинетической энергии к начальной кинетической энергии:
Доля потерянной энергии = (K_начальная - K_конечная) / K_начальная
Кинетическая энергия выражается как K = 0.5 * m * v^2, где m - масса тела, v - скорость.
После столкновения общая масса системы равна m1 + m2, а скорость можно найти из закона сохранения импульса.
Подставим значения начальной и конечной кинетических энергий в формулу доли потерянной энергии и найдем результат.
Ответ:
Доля первоначальной энергии шара, перешедшей в тепло, составляет 1/2.