Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 118
2014-05-31 
Какое количество тепла выделится при абсолютном неупругом ударе свинцового шара массой $m = 1 кг$ об очень тяжелую стенку движущуюся со скоростью $u = 10 см/с$? Шар до удара двигался не вращаясь перпендикулярно к стенке со скоростью $v = 5 см/с$.
Решение:
Так как удар абсолютно неупругий, то после удара стенка и шар будут продолжать движение вместе с одинаковой скоростью $v^{\prime}$. В процессе удара механическая энергия системы частично переходит и тепловую, полная энергия системы при этом сохраняется. Обозначая массу стенки через $M$, можно написать
$\frac{mv^{2}}{2}+\frac{Mu^{2}}{2}=\frac{(m+M)v^{\prime 2}}+W_{T}{2}$. (1)
Здесь $W_{T}$ - тепловая энергия.
В процессе удара остается неизменным и импульс системы. Coгласно закону сохранения импульса
$Mu – mv = (m+M)v^{\prime}$. (2)
Начальная $v^{\prime}$ из системы уравнений (1) и (2), получаем
$W_{T}=\frac{1}{2} \frac{m(u+v)^{2}}{1+m/M}$.
По условию задачи стенка очень тяжелая, т. е. $m/M \gg 1$, и
$W_{T}\approx \frac{m(u+v)^{2}}{2} = 0,01125 Дж$.
Какое количество тепла выделится при абсолютном неупругом ударе свинцового шара массой $m = 1 кг$ об очень тяжелую стенку движущуюся со скоростью $u = 10 см/с$? Шар до удара двигался не вращаясь перпендикулярно к стенке со скоростью $v = 5 см/с$.
Решение:
Так как удар абсолютно неупругий, то после удара стенка и шар будут продолжать движение вместе с одинаковой скоростью $v^{\prime}$. В процессе удара механическая энергия системы частично переходит и тепловую, полная энергия системы при этом сохраняется. Обозначая массу стенки через $M$, можно написать
$\frac{mv^{2}}{2}+\frac{Mu^{2}}{2}=\frac{(m+M)v^{\prime 2}}+W_{T}{2}$. (1)
Здесь $W_{T}$ - тепловая энергия.
В процессе удара остается неизменным и импульс системы. Coгласно закону сохранения импульса
$Mu – mv = (m+M)v^{\prime}$. (2)
Начальная $v^{\prime}$ из системы уравнений (1) и (2), получаем
$W_{T}=\frac{1}{2} \frac{m(u+v)^{2}}{1+m/M}$.
По условию задачи стенка очень тяжелая, т. е. $m/M \gg 1$, и
$W_{T}\approx \frac{m(u+v)^{2}}{2} = 0,01125 Дж$.
