Дано:
Масса первого тела: 2 кг
Масса второго тела: 3 кг
Скорость первого тела: 2 м/с
Скорость второго тела: 1 м/с
Найти:
Количество теплоты, выделенное при неупругом соударении.
Решение:
При неупругом соударении часть кинетической энергии движения тел преобразуется во внутреннюю энергию системы. Количество теплоты Q, выделившееся при неупругом соударении, можно найти как разность начальной и конечной кинетических энергий системы.
1. Начальная кинетическая энергия системы:
K1 = (m1 * v1^2)/2 + (m2 * v2^2)/2,
2. Поскольку тела двигаются навстречу друг другу, то скорость центра масс системы равна 0 после соударения (поскольку m1v1 + m2v2 = 0), а значит, после соударения тела будут покоиться относительно центра масс.
3. Конечная кинетическая энергия системы:
K2 = 0.
4. Количество теплоты, выделившееся при неупругом соударении:
Q = K1 - K2,
= (m1 * v1^2)/2 + (m2 * v2^2)/2.
Подставим известные значения:
Q = (2 * 2^2)/2 + (3 * 1^2)/2,
= 2 + 1.5,
= 3.5 Дж.
Ответ:
Количество теплоты, выделенное при неупругом соударении, составляет 3.5 Дж.