2019-11-08
В известной демонстрации на законы сохранения импульса и энергии при ударе (рис.) всегда отскакивает столько шаров, сколько налетает, объяснить это.
Решение:
Пусть налетают $k_{1}$ шаров, двигающихся совместно (слитно) со скоростью $v_{1}$, отскочат шаров со скоростью $v_{2}$. По законам сохранения
$k_{1}mv_{1} = k_{2}mv_{2}$;
$\frac{k_{1}mv_{1}^{2}}{2} = \frac{k_{2}mv_{2}^{2} }{2}$.
По сокращении на массу получим
$k_{1}v_{1} = k_{2}v_{2}$; (*)
$k_{1}v_{1}^{2} = k_{2}v_{2}^{2}$. (**)
Возводя равенство (*) в квадрат и деля полученное на равенство (**), получим $k_{1} = k_{2}$, что и требовалось показать.
Деля (**) на (*), получим $v_{1} = v_{2}$.