Question

Тело массой 3 кг движется со скоростью 4 м/с и ударяется о неподвижное тело массой 5 кг. Считая удар центральным и неупругим, найти количество тепла, выделившееся при ударе.

Answer 1

Дано: 
m1 = 3 кг
V1 = 4 м/с
m2 = 5 кг
V2 = 0
Кинетическая энергия
Ек = m1*V1^/2 = 24 Дж
Импульс до соударения:
po = m1*V1 = 3*4 = 12 кг*м/с


Импульс после удара (удар неупругий)
p = (m1 + m2)*U = (3+5)*U = 8*U

По закону сохранения импульса:
p = po
8*U = 12
U = 1,5 м/с

Кинетическая энергия
Ек2 = (m1+m2)*U² / 2 = (3+5)*1,5² / 2 = 9 Дж

По закону сохранения энергии 
Q = Eк - Ек2 = 24 - 9  = 15 Дж,
Q = 15 Дж - столько тепла выделится при ударе

Answer 2

Если вы представите всё происходящее в системе отсчёта, связанной с первым движущимся телом и проделаете точно так же свои вычисления, то получите уже не 9 Дж, а 25 Дж.

В этой системе отсчёта, наблюдатель будет видеть, как на первое тело налетает второе с той же начальной скоростью, что указана в задаче.

Заметьте, наблюдатель не вмешивается в процесс, а просто меняет точку наблюдения. А из-за этого по вашим расчётам изменится тепло... А ведь выделяющееся тепло не относительно, а абсолютно.

Answer 3

Ужас

Answer 4

а каким же способом тогда найти выделение тепла???

Answer 5

Найди сначала кинетическую энергию до удара m1*v1^2/2 = 24, затем 24 -9 = 15 Дж - (наверное, это и есть ответ... Я ошибся, блин..)

Answer 6

Я не могу: - задача отмечена нарушением и не принимает исправлений (я написал решение в комменте выше)

Answer 7

Задача решается только, если удар "абсолютно неупругий"

Импульс до удара $m_1 v_1$
Импульс после удара $( m_1 + m_2 ) v_2$
Испульс сохраняется, значит $( m_1 + m_2 ) v_2 = m_1 v_1$
Отсюда: $v_2 = frac{m_1}{ m_1 + m_2 } v_1$.

Начальная кинетическая энергия: $W_1 = frac { m_1 v_1^2 }{2} = frac { m_1 v_1 }{2} v_1$

Конечная кинетическая энергия: $W_2 = frac { ( m_1 + m_2 ) v_2^2 }{2} = frac { ( m_1 + m_2 ) v_2 }{2} v_2$

Разность энергий, как раз выделяется в тепло: $Q = W_1 - W_2 = frac { m_1 v_1 }{2} ( v_1 - v_2 ) =$

$= frac { m_1 v_1 }{2} ( v_1 - frac{m_1}{ m_1 + m_2 } v_1 ) = frac { m_1 v_1^2 }{2} frac{m_2}{ m_1 + m_2 }$ ;

$Q = frac { v_1^2 }{ 2 ( frac{1}{m_1} + frac{1}{m_2} ) }$.


Ну и остаётся только арифметика. Ответ Zsoso – 9 Дж не верен!

9 Дж – это энергия остаточного движения. А не тепла!

Answer 8

Администрации, похоже – всё равно. А мне – нет.
Щёлкать вас, детвору по носу – не только моё право, но святая обязанность. А следовать дурацким правилам дурацкого сайта, который почему-то до сих пор не закрыт я не подписывалась.
Да что б я своими руками давала арифметические ответы всем растениям, кричащим мне грудой восклицательных знаков что я «должна», что не «должна». Маме скажите, что она вам «должна».

Answer 9

Ешё раз повторю для «маленьких»: численный ответ – вторичная бесполезная история, арифметику проходят в 3-ем классе.

В физике необходимо мыслить понятиями и физическими величинами, а не цифрами, их выражающими.

И вы можете хоть зайтись в своих «должен», и можете быть «должны» самому себе всё что угодно. На здоровье.

Answer 10

я не мальчик, мне 46 лет и я не давал Вам повода разговаривать со мной в таком тоне.
по праву модератора я попросил Вас исправить ответ чтобы он содержал вычисления, конечный ответ и не содержал имен других пользователей.
Вы публично отказались при этом позволили себе назвать сайт дурацким и правила дурацкими.
бан 24 часа за неподчинение требованиям модератора и неуважительное обращение к окружающим.

Answer 11

Откуда то нежданно - негаданно взошла Гортензия . : )))

Answer 12

Мадам, прочтите Козьму Пруткова (подражание Катуллу) :"Древней..." и. т. д