Навстречу тележке массой 4,75 кг, движущейся по инерции равномерно со скоростью 2 м/с по гладким горизонтальным рельсам, летит шар массой 0,25 кг со скоростью 40 м/с. После столкновения шар застревает в песке, насыпанном на тележку. Определите, во сколько раз отличаются модули начального и конечного импульса шара в системе отсчёта, связанной с рельсами

во сколько отличаются импульсы


Задание 3. Навстречу тележке массой 4,75 кг, движущейся по инерции равномерно со скоростью 2 м/с по гладким горизонтальным рельсам, летит шар массой 0,25 кг со скоростью 40 м/с. После столкновения шар застревает в песке, насыпанном на тележку. Определите, во сколько раз отличаются модули начального (до застревания в песке) и конечного импульса шара в системе отсчёта, связанной с рельсами.

Решение задачи

Запишем закон сохранения импульса на ось, вдоль которой движутся тележка и шар:

\( mv_{1}-Mv_{2}=(m+M)V \)

Где m — масса шара, M — масса тележки, v1 — скорость шара, v2 — скорость тележки, V — скорость тележки с шаром.

Выразим из закона сохранения импульса скорость после столкновения тележки с шаром:

\( V=\frac{mv_{1}-Mv_{2}}{m+M} \)

Запишем отношение начального импульса шара к конечному:

\( \frac{mv_{1}}{mV}=\frac{v_{1}(m+M)}{mv_{1}-Mv_{2}} \)

Подставим числовые значения в формулу.

\( \frac{mv_{1}}{mV}=\frac{40(0,25+4,75)}{0,25*40-4,75*2}=400. \)

Ответ к задаче

Ответ: 400.

Читайте также:  Один моль идеального одноатомного газа, находящегося при температуре +27 °С, изобарически нагревают. При этом абсолютная температура этого газа увеличивается в 3 раза. Определите, чему равно количество теплоты, сообщённое этому газу

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *