Дано:
Масса тела 1, m1 = 31 кг
Масса тела 2, m2 = 41 кг
Начальная скорость тела 1, v1 = 90 м/с
Начальная скорость тела 2, v2 = 0 м/с (тело неподвижно)
Найти:
Количество выделенной теплоты Q.
Решение:
1. Сначала найдем конечную скорость системы после удара с помощью закона сохранения импульса:
m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v
31 * 90 + 41 * 0 = (31 + 41) * v
2790 = 72 * v
v = 2790 / 72
v ≈ 38.75 м/с
2. Теперь используем закон сохранения энергии, чтобы найти количество выделенной теплоты. Поскольку удар неупругый, всю кинетическую энергию тел превращается во внутреннюю энергию системы, то есть теплоту:
Кинетическая энергия до удара: Ek1 = (m1 * v1^2) / 2
Кинетическая энергия после удара: Ek2 = ((m1 + m2) * v^2) / 2
Выделившаяся теплота: Q = Ek1 - Ek2
Подставим известные значения:
Ek1 = (31 * 90^2) / 2 = 124650 Дж
Ek2 = ((31 + 41) * 38.75^2) / 2 ≈ 35179 Дж
Q = 124650 - 35179
Q ≈ 89471 Дж
Ответ:
Количество выделенной теплоты при ударе составляет примерно 89471 Дж.