РУҚА
21

Решение: Энергия второго шарика после удара

ОГЭ · Физика · Задание 21 · Энергия и импульс
ПовышеннаяФИПИF0498AРазвёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 4 шага
Условие

Два свинцовых шарика массами $m_1 = 100\ \text{г}$ и $m_2 = 200\ \text{г}$ движутся навстречу друг другу со скоростями $v_1 = 4\ \text{м/с}$ и $v_2 = 5\ \text{м/с}$. Какую кинетическую энергию будет иметь второй шарик после абсолютно неупругого соударения шариков?

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Переведём массы шариков в единицы СИ и выберем положительное направление по движению первого шарика.

$$m_1 = 0{,}1\ \text{кг},\quad m_2 = 0{,}2\ \text{кг}$$
2

После абсолютно неупругого соударения шарики движутся как одно тело с общей скоростью $u$. По закону сохранения импульса:

$$m_1v_1 - m_2v_2 = (m_1 + m_2)u$$
3

Найдём общую скорость шариков после столкновения:

$$u = \frac{m_1v_1 - m_2v_2}{m_1 + m_2} = \frac{0{,}1\cdot4 - 0{,}2\cdot5}{0{,}1+0{,}2} = -2\ \text{м/с}$$

Знак минус показывает, что после столкновения шарики движутся в направлении первоначального движения второго шарика. Кинетическая энергия второго шарика равна:

$$E_2 = \frac{m_2u^2}{2} = \frac{0{,}2\cdot(-2)^2}{2} = 0{,}4\ \text{Дж}$$
Ответ

Кинетическая энергия второго шарика после соударения равна $0{,}4\ \text{Дж}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывать противоположные направления движения шариков и складывать их импульсы с одинаковыми знаками.

Не перевести массы из граммов в килограммы.

Использовать скорость второго шарика до столкновения вместо общей скорости шариков после абсолютно неупругого соударения.

Потерять знак скорости при вычислении импульса, хотя для кинетической энергии важен квадрат скорости.

Закрепить приёмВ теме «Энергия и импульс» ещё 138 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 21 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Энергия и импульс»: в ней 139 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.