дано:
масса первого шара m1 = 3 кг
скорость первого шара v1 = 1,2 м/с
масса второго шара m2 = 1,8 кг
скорость второго шара v2 = 0 м/с (покоящийся)
найти:
количество теплоты Q, выделившееся при ударе шаров
решение:
1. Находим скорость после неупругого столкновения. По закону сохранения импульса:
m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * vf,
где vf - общая скорость после столкновения.
Подставляем значения:
3 * 1,2 + 1,8 * 0 = (3 + 1,8) * vf
3,6 = 4,8 * vf
vf = 3,6 / 4,8
vf = 0,75 м/с.
2. Находим кинетическую энергию до столкновения:
Ek1 = (1/2) * m1 * v1^2 + (1/2) * m2 * v2^2
Ek1 = (1/2) * 3 * (1,2)^2 + (1/2) * 1,8 * (0)^2
Ek1 = (1/2) * 3 * 1,44 + 0
Ek1 = 2,16 Дж.
3. Находим кинетическую энергию после столкновения:
Ek2 = (1/2) * (m1 + m2) * vf^2
Ek2 = (1/2) * (3 + 1,8) * (0,75)^2
Ek2 = (1/2) * 4,8 * 0,5625
Ek2 = 1,35 Дж.
4. Количество теплоты Q, выделившееся при ударе, равно разности кинетических энергий:
Q = Ek1 - Ek2
Q = 2,16 - 1,35
Q = 0,81 Дж.
ответ:
Количество теплоты, выделившееся при ударе шаров, составляет 0,81 Дж.