Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2876
2017-04-16 
По гладкой горизонтальной поверхности стола скользят вдоль одной прямой навстречу друг другу массивный брусок со скоростью $u = 1 м/с$ и небольшой шарик со скоростью $v = 2 м/с$. В некоторый момент времени шарик оказался в точке А на расстоянии $S = 1,5 м$ от бруска. Через какое время, считая от этого момента, шарик снова окажется в точке А? Столкновение шарика с бруском упругое. Скорость шарика перпендикулярна грани бруска, о которую он ударяется. Масса шарика намного меньше массы бруска.
Решение:
Решим задачу в неподвижной системе координат. Скорость сближения шарика и плиты $v + u$, время до столкновения $t_{1} = \frac{S}{v + u}$, за это время шарик удалится от точки А на расстояние $S_{1} = \frac{Sv}{v + u}$. После столкновения шарика с массивной двигающейся навстречу ему плитой его скорость в неподвижной системе координат равна $v + 2u$, поэтому после отскока он пройдет расстояние $S_{1}$ до точки A за время $t_{2} = \frac{S_{1}}{(v + 2u)} = \frac{Sv}{(v+u)(v+2u)}$. Таким образом время, за которое шарик вернется в точку А, равно $t_{1} + t_{2} = \frac{2S}{(v + 2u)}$.
$t = \frac{2S}{(v + 2u)} = 8 м/с$
По гладкой горизонтальной поверхности стола скользят вдоль одной прямой навстречу друг другу массивный брусок со скоростью $u = 1 м/с$ и небольшой шарик со скоростью $v = 2 м/с$. В некоторый момент времени шарик оказался в точке А на расстоянии $S = 1,5 м$ от бруска. Через какое время, считая от этого момента, шарик снова окажется в точке А? Столкновение шарика с бруском упругое. Скорость шарика перпендикулярна грани бруска, о которую он ударяется. Масса шарика намного меньше массы бруска.
Решение:
Решим задачу в неподвижной системе координат. Скорость сближения шарика и плиты $v + u$, время до столкновения $t_{1} = \frac{S}{v + u}$, за это время шарик удалится от точки А на расстояние $S_{1} = \frac{Sv}{v + u}$. После столкновения шарика с массивной двигающейся навстречу ему плитой его скорость в неподвижной системе координат равна $v + 2u$, поэтому после отскока он пройдет расстояние $S_{1}$ до точки A за время $t_{2} = \frac{S_{1}}{(v + 2u)} = \frac{Sv}{(v+u)(v+2u)}$. Таким образом время, за которое шарик вернется в точку А, равно $t_{1} + t_{2} = \frac{2S}{(v + 2u)}$.
$t = \frac{2S}{(v + 2u)} = 8 м/с$
