РУҚА
FA79e4

Шешімі: Скорость после неупругого столкновения

ЕГЭ · Физика · Энергия және импульс
КүрделіФИПИТолық шешім≈ 5 минутТалдау 4 қадам
Условие

Столкнулись два одинаковых пластилиновых шарика, движущихся по гладкой горизонтальной поверхности, причём векторы их скоростей непосредственно перед столкновением были взаимно перпендикулярны и вдвое различались по модулю: $v_1 = 2v_2$. Какова скорость шариков после абсолютно неупругого столкновения, если перед столкновением скорость более быстрого шарика была равна по модулю $2\ \text{м/с}$?

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешімін қадамдап көрсету

4 қадам
1

Внешние силы, действующие на систему шариков, не имеют горизонтальной составляющей, поэтому горизонтальный импульс системы сохраняется.

$$m\vec{v}_1 + m\vec{v}_2 = 2m\vec{v}$$
2

Скорость быстрого шарика равна $2\ \text{м/с}$, а скорости различаются вдвое, поэтому скорость второго шарика равна:

$$v_2 = \dfrac{v_1}{2} = \dfrac{2}{2} = 1\ \text{м/с}$$
3

Так как векторы скоростей перпендикулярны, модуль их векторной суммы находится по теореме Пифагора:

$$|\vec{v}_1 + \vec{v}_2| = \sqrt{v_1^2 + v_2^2} = \sqrt{2^2 + 1^2} = \sqrt{5}\ \text{м/с}$$

После столкновения шарики слипаются и имеют общую массу $2m$. Поэтому модуль их общей скорости равен:

$$v = \dfrac{m|\vec{v}_1 + \vec{v}_2|}{2m} = \dfrac{\sqrt{5}}{2}\ \text{м/с} \approx 1{,}12\ \text{м/с}$$
Жауап

$v = \dfrac{\sqrt{5}}{2}\ \text{м/с} \approx 1{,}12\ \text{м/с}$

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Складывают модули скоростей как скаляры, не учитывая их взаимную перпендикулярность.

Не делят результирующий импульс на общую массу двух слипшихся шариков.

Используют закон сохранения кинетической энергии, хотя столкновение абсолютно неупругое.

Закрепить приёмВ теме «Энергия және импульс» ещё 147 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Как решать тапсырма по теме «Энергия және импульс»

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Энергия и импульс»: в ней 148 задач, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.