Дано:
Масса тела (m) = 29,4 кг
Скорость тела до удара (v1) = 4 м/с
Масса второго тела (m2) = 29,4 кг (так как оба тела одинаковы)
Найти: Количество тепла, выделившегося при ударе.
Решение:
1. Перед ударом кинетическая энергия первого тела:
Ek1 = (1/2) * m * v1^2
2. После удара тела движутся как одно тело с общей массой 2m (из-за неупругого столкновения). Пусть скорость после удара v2.
3. По закону сохранения импульса:
m * v1 = (2m) * v2
Отсюда найдем скорость после удара:
v2 = v1 / 2
4. После удара кинетическая энергия системы:
Ek2 = (1/2) * (2m) * v2^2
5. Количество выделившегося тепла будет равно изменению кинетической энергии:
Q = Ek1 - Ek2
6. Подставляем значения и решаем:
Ek1 = (1/2) * 29,4 * 4^2
= (1/2) * 29,4 * 16
= 235,2 Дж
v2 = 4 / 2
= 2 м/с
Ek2 = (1/2) * 2 * 29,4 * 2^2
= (1/2) * 2 * 29,4 * 4
= 117,6 Дж
Q = 235,2 - 117,6
= 117,6 Дж
Ответ: Количество тепла, выделившегося при ударе, равно 117,6 Дж.