дано:
масса первого тела m1 = 1 кг
скорость первого тела v1 = 5 м/с
масса второго тела m2 = 4 кг
скорость второго тела v2 = -5 м/с (направление к первому телу)
найти:
количество энергии, которое перейдёт во внутреннюю энергию в результате абсолютно неупругого соударения
решение:
1. Находим скорость после абсолютно неупругого соударения. По закону сохранения импульса:
m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * vf,
где vf - общая скорость после столкновения.
Подставляем значения:
1 * 5 + 4 * (-5) = (1 + 4) * vf
5 - 20 = 5 * vf
-15 = 5 * vf
vf = -15 / 5
vf = -3 м/с.
2. Находим кинетическую энергию до столкновения:
Ek1 = (1/2) * m1 * v1^2 + (1/2) * m2 * v2^2
Ek1 = (1/2) * 1 * (5)^2 + (1/2) * 4 * (-5)^2
Ek1 = (1/2) * 1 * 25 + (1/2) * 4 * 25
Ek1 = 12,5 + 50
Ek1 = 62,5 Дж.
3. Находим кинетическую энергию после столкновения:
Ek2 = (1/2) * (m1 + m2) * vf^2
Ek2 = (1/2) * (1 + 4) * (-3)^2
Ek2 = (1/2) * 5 * 9
Ek2 = 22,5 Дж.
4. Количество энергии, которое перейдёт во внутреннюю энергию Q, равно разности кинетических энергий:
Q = Ek1 - Ek2
Q = 62,5 - 22,5
Q = 40 Дж.
ответ:
Количество энергии системы, которое перейдёт во внутреннюю энергию в результате абсолютно неупругого соударения тел, составляет 40 Дж.